▶ ドク サン ネオルクス カンパニー リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-20
(45)【発行日】2023-09-28
(54)【発明の名称】高強度ビーズ、及びこれを用いた導電粒子
(51)【国際特許分類】
C08G 77/20 20060101AFI20230921BHJP
H01B 5/00 20060101ALI20230921BHJP
H01B 1/00 20060101ALI20230921BHJP
H01B 1/22 20060101ALI20230921BHJP
H01B 5/16 20060101ALI20230921BHJP
C08J 3/16 20060101ALI20230921BHJP
H01R 11/01 20060101ALI20230921BHJP
【ＦＩ】
C08G77/20
H01B5/00 M
H01B1/00 C
H01B1/00 M
H01B1/22 A
H01B1/00 E
H01B5/00 E
H01B5/16
C08J3/16 CFH
H01R11/01 501A
H01B5/00 C
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2021186741
(22)【出願日】2021-11-17
(65)【公開番号】P2022096612
(43)【公開日】2022-06-29
【審査請求日】2021-11-17
(31)【優先権主張番号】10-2020-0177560
(32)【優先日】2020-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2020-0177561
(32)【優先日】2020-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2020-0177562
(32)【優先日】2020-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】515127979
【氏名又は名称】ドク サン ネオルクス カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】キム、キョンフム
(72)【発明者】
【氏名】キム、ボラム
(72)【発明者】
【氏名】キム、テグン
(72)【発明者】
【氏名】キム、ジョンテ
(72)【発明者】
【氏名】チョン、ヒョンユン
(72)【発明者】
【氏名】リム、ヨンジン
(72)【発明者】
【氏名】ペ、チャンウォン
【審査官】西山 義之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－０４４９８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１９７８７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－０３１３４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０９５９５１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０８Ｇ ７７／００－７７／６２
Ｈ０１Ｂ １／００－ １／２４
Ｈ０１Ｂ ５／００－ ５／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも２種のシランモノマーのポリマービーズであって、前記ビーズの粒径を１０％、２０％、３０％、４０％変位させたときの圧縮弾性率をそれぞれＫ１０、Ｋ２０、Ｋ３０、Ｋ４０とすると、Ｋ１０＜Ｋ２０＜Ｋ３０＜Ｋ４０の関係を有し、前記ビーズは、表面上に厚さ０．０５～０．２μｍの親水性有機層を含み、
前記親水性有機層は、前記ビーズの表面末端の二重結合を有する炭素と結合する有機モノマーが重合されて形成されている、高強度ビーズ。
【請求項2】
前記Ｋ１０の値が４，０００Ｎ／ｍｍ２以上である、請求項１に記載の高強度ビーズ。
【請求項3】
前記ビーズが１．５μｍ～６μｍである、請求項１に記載の高強度ビーズ。
【請求項4】
前記シランモノマーには、少なくとも炭素二重結合を含むシランモノマーが少なくとも１種含まれる、請求項１に記載の高強度ビーズ。
【請求項5】
前記ビーズは、炭素二重結合を有するシラン１００重量部に対して、炭素二重結合を有しないシランは１２０重量部以下で含まれる、請求項１に記載の高強度ビーズ。
【請求項6】
前記ビーズは、ビニル基を有するシランモノマーとアクリロイル基を有するシランモノマーとを含み、前記ビニル基を有するシランモノマー１００重量部に対して、前記アクリロイル基を有するシランモノマーは７０重量部～１２５重量部で含まれる、請求項１に記載の高強度ビーズ。
【請求項7】
前記有機モノマーは、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，３－ブチレンジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、アリールアミン、Ｎ－ビニル－２－プロペン－１－アミン、及び３－ブテン－１－アミンよりなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の高強度ビーズ。
【請求項8】
前記ビーズは粒径５～１５ｎｍの無機ナノ粒子をさらに含む、請求項１に記載の高強度ビーズ。
【請求項9】
請求項１～８のいずれか一項に記載のビーズと、前記ビーズの表面上に備えられる伝導層とを含む導電粒子。
【請求項10】
前記伝導層は、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｗ、Ｐ、Ｂ、及びＡｕよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の合金からなる、請求項９に記載の導電粒子。
【請求項11】
前記伝導層の表面に絶縁層又は絶縁粒子をさらに含む、請求項１０に記載の導電粒子。
【請求項12】
前記伝導層の最外殻に疎水性防錆剤を用いて防錆処理されている、請求項１０に記載の導電粒子。
【請求項13】
請求項１～８のいずれか一項に記載のビーズを用いた導電粒子を含む異方性導電材料。
【請求項14】
請求項１～８のいずれか一項に記載のビーズを用いた導電粒子を含む接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高強度ビーズ、これを用いた導電粒子、導電材料及び接続構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
導電粒子は、一般に、硬化剤、接着剤、樹脂バインダーと混合して分散した形態で使用される異方性導電材料として製造されて使用される。
異方性導電材料は、具体的に、異方性導電フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）、異方性導電接着剤（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）、異方性導電ペースト（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）、異方性導電インク（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｉｎｋ）、異方性導電シート（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｓｈｅｅｔ）などがあり得る。
異方性導電材料は、ＦＯＧ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｇｌａｓｓ；フレキシブル基板－ガラス基板）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ；半導体チップ－フレキシブル基板）、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ；半導体チップ－ガラス基板）、ＦＯＢ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｂｏａｒｄ；フレキシブル基板－ガラスエポキシ基板）などに両電極の電気的接続のために使用されている。
異方性導電材料は、具体的に、異方性導電フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）、異方性導電接着剤（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）、異方性導電ペースト（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）、異方性導電インク（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｉｎｋ）、異方性導電シート（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｓｈｅｅｔ）などがあり得る。
異方性導電材料は、ＦＯＧ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｇｌａｓｓ；フレキシブル基板－ガラス基板）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ；半導体チップ－フレキシブル基板）、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ；半導体チップ－ガラス基板）、ＦＯＢ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｂｏａｒｄ；フレキシブル基板－ガラスエポキシ基板）などに両電極の電気的接続のために使用されている。
【0003】
異方性導電材料が例えば半導体チップとフレキシブル基板とを接合すると仮定すれば、フレキシブル基板上に異方性導電材料を配置し、半導体チップを積層して加圧／加熱状態で異方性導電材料を硬化させることにより、導電粒子が基板の電極と半導体チップの電極とを電気的に接続する接続構造体を実現することができる。
具体的には、異方性導電材料は、ディスプレイ半導体チップと回路を構成するガラス基板の接続、及びｍｉｃｒｏ－ＬＥＤ、ｍｉｎｉ－ＬＥＤと回路基板との接続を行う方法に使用することができる。
導電粒子は、通常、ビーズとビーズを取り囲む伝導層とから構成されるが、異方性導電材料に使用される場合、硬化剤、接着剤、樹脂バインダーなどと一緒に混合して使用され、加圧／加熱の後に接続構造体となる場合、異方性導電材料の硬化／接着によって上／下電極間の電気接続を維持する。
具体的には、異方性導電材料は、ディスプレイ半導体チップと回路を構成するガラス基板の接続、及びｍｉｃｒｏ－ＬＥＤ、ｍｉｎｉ－ＬＥＤと回路基板との接続を行う方法に使用することができる。
導電粒子は、通常、ビーズとビーズを取り囲む伝導層とから構成されるが、異方性導電材料に使用される場合、硬化剤、接着剤、樹脂バインダーなどと一緒に混合して使用され、加圧／加熱の後に接続構造体となる場合、異方性導電材料の硬化／接着によって上／下電極間の電気接続を維持する。
【0004】
一方、導電粒子をＯＬＥＤ Ｄｉｓｐｌａｙ用として使用する場合、高い圧縮強さを要求する。ＯＬＥＤ Ｄｉｓｐｌａｙに用いられる電極は、主にアルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｕｍ）又はチタン（Ｔｉｔａｎｉｕｍ）を使用するが、これらの金属の場合は、電極の表面に形成される酸化膜と電極との格子構造が同一であって、表面の酸化膜が非常に安定的に形成されて保護フィルムの役目をするとともに薄い絶縁層を形成する。
したがって、電極同士の間に存在する導電粒子が両電極を接続するために圧着される過程で、導電粒子の突起が前記絶縁層を突き抜くことができる強度を持たなければならないため、導電粒子の高い圧縮強さが要求される。
しかし、導電粒子に使用される従来のビーズの場合、ウレタン系、スチレン系、アクリレート系、ベンゼン系、エポキシ系、アミン系、イミド系などのモノマー、又はこれらの変形モノマー、又は前記モノマーの混合されたモノマーを用いて、シード重合、分散重合、懸濁重合、乳化重合などの方法で重合して得られるコポリマーなどは、高い圧縮強さを提供しなかった。
したがって、電極同士の間に存在する導電粒子が両電極を接続するために圧着される過程で、導電粒子の突起が前記絶縁層を突き抜くことができる強度を持たなければならないため、導電粒子の高い圧縮強さが要求される。
しかし、導電粒子に使用される従来のビーズの場合、ウレタン系、スチレン系、アクリレート系、ベンゼン系、エポキシ系、アミン系、イミド系などのモノマー、又はこれらの変形モノマー、又は前記モノマーの混合されたモノマーを用いて、シード重合、分散重合、懸濁重合、乳化重合などの方法で重合して得られるコポリマーなどは、高い圧縮強さを提供しなかった。
【0005】
このため、有機／無機ハイブリッドビーズを用いて、有機物と無機物の両方が含まれているコア－シェル構造、コンパウンド構造、コンポジット構造のビーズが提案された。
コア－シェル構造は、コアが有機物質であるときにシェルは無機物質であり、コアが無機物質であるときにシェルは有機物質である場合をいい、コンパウンド構造は、無機物質と有機物質とが化合物をなす場合をいう。
コンポジット構造は、無機物質マトリックスに有機物質が含まれるか、或いは有機物質マトリックスに無機物質が含まれて複合体をなす場合をいい、有機物質と無機物質とが５０：５０で互いに分散した形態も可能である。
ところが、従来の有機／無機ハイブリッドビーズは、変形率が増加するにつれて、圧縮強さが変形率の広い区間で低くなってから増加する特性を示し、このような特性は、電極を圧着する過程で力が増加するにつれて、導電粒子が突っ張る力を弱める。よって、上／下部の電極を接続する効率が減少するという問題点を持つ。
コア－シェル構造は、コアが有機物質であるときにシェルは無機物質であり、コアが無機物質であるときにシェルは有機物質である場合をいい、コンパウンド構造は、無機物質と有機物質とが化合物をなす場合をいう。
コンポジット構造は、無機物質マトリックスに有機物質が含まれるか、或いは有機物質マトリックスに無機物質が含まれて複合体をなす場合をいい、有機物質と無機物質とが５０：５０で互いに分散した形態も可能である。
ところが、従来の有機／無機ハイブリッドビーズは、変形率が増加するにつれて、圧縮強さが変形率の広い区間で低くなってから増加する特性を示し、このような特性は、電極を圧着する過程で力が増加するにつれて、導電粒子が突っ張る力を弱める。よって、上／下部の電極を接続する効率が減少するという問題点を持つ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特許第６０４９４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の実施例は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、本発明の実施例が解決しようとする技術的課題は、導電粒子が電極の酸化皮膜を容易に突き抜いて接続することができるように支持する高強度ビーズを提供することにある。
特に、初期接続抵抗値が低く、高温／高湿信頼性試験後の抵抗上昇も小さいため、信頼性に優れた導電粒子、異方性導電材料及び接続構造体を提供することにある。
また、ビーズの表面に水分散及び凝集が起こらないため伝導層の形成が容易な導電粒子用高強度ビーズを提供することにある。
特に、初期接続抵抗値が低く、高温／高湿信頼性試験後の抵抗上昇も小さいため、信頼性に優れた導電粒子、異方性導電材料及び接続構造体を提供することにある。
また、ビーズの表面に水分散及び凝集が起こらないため伝導層の形成が容易な導電粒子用高強度ビーズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施例は、少なくとも２種のシランモノマーのポリマービーズであって、前記ビーズの粒径を１０％、２０％、３０％、４０％変位させたときの圧縮弾性率をそれぞれＫ１０、Ｋ２０、Ｋ３０、Ｋ４０とするとき、Ｋ１０＜Ｋ２０＜Ｋ３０＜Ｋ４０の関係を有することを特徴とする。
本発明の一実施例は、高強度ビーズであって、前記ビーズに外力を加えるときに変形する変形率（％）をＸとし、前記変形率がＸであるときの圧縮強さをＹとし、前記変形率が０＜Ｘ≦４０の範囲で、前記Ｙが最小になるときの圧縮強さをＹ１とし、前記Ｙ１での変形率をＸ１とし、Ｘが５％であるときの圧縮強さをＹ（Ｘ＝５）とするとき、前記Ｘ１はＸ１≦２０であり、Ｙ１／Ｙ（Ｘ＝５）＞０．８であることを特徴とする。
本発明の一実施例は、高強度ビーズであって、前記ビーズに外力を加えるときに変形する変形率（％）をＸとし、前記変形率がＸであるときの圧縮強さをＹとし、前記変形率が０＜Ｘ≦４０の範囲で、前記Ｙが最小になるときの圧縮強さをＹ１とし、前記Ｙ１での変形率をＸ１とし、Ｘが５％であるときの圧縮強さをＹ（Ｘ＝５）とするとき、前記Ｘ１はＸ１≦２０であり、Ｙ１／Ｙ（Ｘ＝５）＞０．８であることを特徴とする。
【0009】
本発明の一実施例は、少なくとも２種のシランモノマーのポリマービーズ本体と、
前記ビーズ本体上に備えられる親水性有機層と、を含むビーズであって、
前記ビーズを水に分散させて分散処理された溶液を１分間静置した後、水の表面から深さ２ｃｍの溶液を採取してネフェロメーター（Ｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｅｒ）によって測定された濁度が１００ＮＴＵ以上であることを特徴とする。
本発明の他の態様は、前述したビーズと、前記ビーズの表面上に備えられる伝導層とを含む導電粒子を提供する。
このとき、前記伝導層は、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｗ、Ｐ、Ｂ、及びＡｕよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の合金からなることが好ましい。
このとき、前記伝導層の表面に絶縁層又は絶縁粒子をさらに含むことが好ましい。
このとき、前記伝導層の最外殻に疎水性防錆剤を用いて防錆処理されたことが好ましい。
本発明の別の態様は、前述したビーズを用いた導電粒子を含む異方性導電材料を提供する。
本発明の別の態様は、前述したビーズを用いた導電粒子を含む接続構造体を提供する。
前記ビーズ本体上に備えられる親水性有機層と、を含むビーズであって、
前記ビーズを水に分散させて分散処理された溶液を１分間静置した後、水の表面から深さ２ｃｍの溶液を採取してネフェロメーター（Ｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｅｒ）によって測定された濁度が１００ＮＴＵ以上であることを特徴とする。
本発明の他の態様は、前述したビーズと、前記ビーズの表面上に備えられる伝導層とを含む導電粒子を提供する。
このとき、前記伝導層は、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｗ、Ｐ、Ｂ、及びＡｕよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の合金からなることが好ましい。
このとき、前記伝導層の表面に絶縁層又は絶縁粒子をさらに含むことが好ましい。
このとき、前記伝導層の最外殻に疎水性防錆剤を用いて防錆処理されたことが好ましい。
本発明の別の態様は、前述したビーズを用いた導電粒子を含む異方性導電材料を提供する。
本発明の別の態様は、前述したビーズを用いた導電粒子を含む接続構造体を提供する。
【発明の効果】
【0010】
本発明の実施例による高強度ビーズは、外力が加わるにつれて変形率が１０％、２０％、３０％、４０％にそれぞれ増加することにより、強度値が増加し、これにより、電極の酸化皮膜を従来の高強度粒子よりも容易に突き抜くことができる。
本発明の実施例による高強度ビーズは、外力が加わるにつれて、外力による高強度ビーズの圧縮強さ及び変形率を制御することができるように設計されることにより、電極の酸化皮膜を従来の高強度粒子よりも容易に突き抜くことができるという効果がある。
本発明の実施例による導電粒子は、初期接続抵抗が低く、高温／高湿信頼性試験後の抵抗上昇が小さい異方性導電材料及び接続構造体を製造することができる。
本発明の実施例によるビーズは、シランポリマーからなり、表面に親水性有機層を含むため高強度を持ちながらも水分散が可能であり、乾燥後に凝集がないためメッキ層の形成が容易なビーズを提供するという効果がある。
本発明の実施例によるビーズは、強度値が増加し、ビーズの強度が強いので、電極の酸化皮膜を従来の高強度粒子よりも容易に突き抜くことができる。
本発明の実施例による高強度ビーズを用いた導電粒子を使用した導電材料及び接続構造体は、安定的な接続を提供するという効果がある。
本発明の実施例による高強度ビーズは、外力が加わるにつれて、外力による高強度ビーズの圧縮強さ及び変形率を制御することができるように設計されることにより、電極の酸化皮膜を従来の高強度粒子よりも容易に突き抜くことができるという効果がある。
本発明の実施例による導電粒子は、初期接続抵抗が低く、高温／高湿信頼性試験後の抵抗上昇が小さい異方性導電材料及び接続構造体を製造することができる。
本発明の実施例によるビーズは、シランポリマーからなり、表面に親水性有機層を含むため高強度を持ちながらも水分散が可能であり、乾燥後に凝集がないためメッキ層の形成が容易なビーズを提供するという効果がある。
本発明の実施例によるビーズは、強度値が増加し、ビーズの強度が強いので、電極の酸化皮膜を従来の高強度粒子よりも容易に突き抜くことができる。
本発明の実施例による高強度ビーズを用いた導電粒子を使用した導電材料及び接続構造体は、安定的な接続を提供するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施例２－３によるビーズを圧縮して、ビーズの変形量をｘ軸とし、前述した式３で定められるビーズ変形量による圧縮強さをｙ軸として、ｍｉｎｉ－ｔａｂ１７を活用して作成された適合線グラフ。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を詳細に説明するに先立ち、本明細書に使用された用語は、特定の実施例を記述するためのものに過ぎず、添付する特許請求の範囲のみによって限定される本発明の範囲を限定しようとするものではないことを理解すべきである。本明細書に使用されるすべての技術用語及び科学用語は、他の記載がない限り、技術的に通常の技術を有する者に一般的に理解されるのと同じ意味を持つ。
本明細書及び請求の範囲の全体にわたり、他の記載がない限り、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）という用語は、言及された物、ステップ、又は一群の物及びステップを含むことを意味し、任意の他の物、ステップ、又は一群の物又は一群のステップを排除する意味で使用されたものではない。
一方、本発明の様々な実施例は、明確な反対の指摘がない限り、それ以外の他の実施例に結合できる。特に好ましい又は有利であると指示するいずれの特徴も、好ましい又は有利であると指示したそれ以外の他の特徴に結合できる。以下、添付図面を参照して、本発明の実施例及びこれによる効果を説明する。
本明細書及び請求の範囲の全体にわたり、他の記載がない限り、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）という用語は、言及された物、ステップ、又は一群の物及びステップを含むことを意味し、任意の他の物、ステップ、又は一群の物又は一群のステップを排除する意味で使用されたものではない。
一方、本発明の様々な実施例は、明確な反対の指摘がない限り、それ以外の他の実施例に結合できる。特に好ましい又は有利であると指示するいずれの特徴も、好ましい又は有利であると指示したそれ以外の他の特徴に結合できる。以下、添付図面を参照して、本発明の実施例及びこれによる効果を説明する。
【0013】
＜本発明の第１態様の第１モード＞
本発明の第１態様によれば、高強度ビーズ及びその製造方法が提供される。一般に、導電粒子は、異方性導電材料に含まれて加熱圧着されるが、圧着の際に導電粒子のサイズの変形が起こりながら突起が電極を突き抜いて入り込む方式で電極同士の間を電気的に接続する。
このとき、導電粒子内部のビーズは、サイズが変形しながら圧縮強さも変形するが、通常、初期には減少してから再び増加する傾向性を示す。
高強度ビーズの初期圧縮強さが減少する変形を示す変形率では、導電粒子が初期接触するように設計し、圧縮強さが増加する変形率では、導電粒子の伝導層又は突起によって酸化皮膜を突き抜くように設計することが好ましい。
言い換えれば、酸化皮膜を突き抜くためには電極又は突起の強度も重要であるが、突起を押しているビーズの変形量による圧縮強さを設計することが非常に重要である。
本発明の第１態様によれば、高強度ビーズ及びその製造方法が提供される。一般に、導電粒子は、異方性導電材料に含まれて加熱圧着されるが、圧着の際に導電粒子のサイズの変形が起こりながら突起が電極を突き抜いて入り込む方式で電極同士の間を電気的に接続する。
このとき、導電粒子内部のビーズは、サイズが変形しながら圧縮強さも変形するが、通常、初期には減少してから再び増加する傾向性を示す。
高強度ビーズの初期圧縮強さが減少する変形を示す変形率では、導電粒子が初期接触するように設計し、圧縮強さが増加する変形率では、導電粒子の伝導層又は突起によって酸化皮膜を突き抜くように設計することが好ましい。
言い換えれば、酸化皮膜を突き抜くためには電極又は突起の強度も重要であるが、突起を押しているビーズの変形量による圧縮強さを設計することが非常に重要である。
【0014】
このため、高強度ビーズが使用される電極間の間隔、導電粒子、及び突起の大きさを考慮すると、ビーズに外力を加えてビーズを圧縮変形させることにより、粒径が１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％に変位する場合の各地点での圧縮強さをそれぞれＫ１０、Ｋ２０、Ｋ３０、Ｋ４０、Ｋ５０、Ｋ６０とするとき、少なくともＫ１０＜Ｋ２０＜Ｋ３０＜Ｋ４０の関係を持つようにすることが好ましい。
これは、ビーズの圧縮変形の際に、初期にビーズの圧縮強さが微細に低くなる或いは低くなる区間が小さいため、区間内全体的には、粒径が１０％、２０％、３０％、４０％となる変形量で測定される圧縮強さが継続的に増加状態を維持することを意味する。
これは、変形率が増加するにつれて圧縮強さが著しく低くなる或いは低くなる区間が大きい従来の高強度ビーズとは差異を示す。すなわち、本発明の高強度ビーズは、電極を圧着する過程で外力が増加するにつれてビーズが突っ張る力が持続的に維持されるため、突起又は伝導層が電極を容易に突き抜いて入り込むことができるようにする。
ここで、Ｋ１０の値は４０００以上、Ｋ２０の値は４，４００以上、Ｋ３０の値は５，４００Ｎ／ｍｍ２以上、Ｋ４０の値は６，７００Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましい。
このとき、ビーズの材料は、少なくとも２種のシランモノマーのオルガノシランポリマーを含んで製造することができる。
これは、ビーズの圧縮変形の際に、初期にビーズの圧縮強さが微細に低くなる或いは低くなる区間が小さいため、区間内全体的には、粒径が１０％、２０％、３０％、４０％となる変形量で測定される圧縮強さが継続的に増加状態を維持することを意味する。
これは、変形率が増加するにつれて圧縮強さが著しく低くなる或いは低くなる区間が大きい従来の高強度ビーズとは差異を示す。すなわち、本発明の高強度ビーズは、電極を圧着する過程で外力が増加するにつれてビーズが突っ張る力が持続的に維持されるため、突起又は伝導層が電極を容易に突き抜いて入り込むことができるようにする。
ここで、Ｋ１０の値は４０００以上、Ｋ２０の値は４，４００以上、Ｋ３０の値は５，４００Ｎ／ｍｍ２以上、Ｋ４０の値は６，７００Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましい。
このとき、ビーズの材料は、少なくとも２種のシランモノマーのオルガノシランポリマーを含んで製造することができる。
【0015】
オルガノシランのポリマーは、少なくとも一つの炭素二重結合を有するモノマーを必須的に含む２種以上のシランを重合したポリマーであることが好ましい。
炭素二重結合を有するオルガノシランモノマーは、ビニル基を有するモノマーとして、ビニルトリメトキシシラン（ＶＴＭＳ）、ビニルトリエトキシシラン、ｐ－スチリルトリメトキシシランなどが使用でき、アクリロイル基を有するモノマーとして、３－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、３－アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－アクリロオキシプロピルトリエトキシシラン、３－メタクリルオキシエトキシプロピルトリメトキシシランなどが使用できる。
また、炭素二重結合を有しないオルガノシランモノマーとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジビニルシラン、メチルトリビニルシラン、テトラビニルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシランなどが使用できる。
炭素二重結合を有するオルガノシランモノマーは、ビニル基を有するモノマーとして、ビニルトリメトキシシラン（ＶＴＭＳ）、ビニルトリエトキシシラン、ｐ－スチリルトリメトキシシランなどが使用でき、アクリロイル基を有するモノマーとして、３－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、３－アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－アクリロオキシプロピルトリエトキシシラン、３－メタクリルオキシエトキシプロピルトリメトキシシランなどが使用できる。
また、炭素二重結合を有しないオルガノシランモノマーとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジビニルシラン、メチルトリビニルシラン、テトラビニルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシランなどが使用できる。
【0016】
炭素二重結合を有するシランモノマーが多ければ多いほど後述の有機層の形成に有利であって、炭素二重結合を有するシランモノマーのみでポリマーを形成することも可能であり、ビーズの用途に応じて適切な厚さや親水性を付与するために、炭素二重結合を有しないシランも含むことができる。このため、炭素二重結合を有するシランモノマー１００重量部に対して、炭素二重結合を有しないシランモノマーは１２０重量部以下、好ましくは１１０重量部以下で含むことがよい。
一方、前述したビーズはいずれも、炭素二重結合を有するシランモノマーのポリマーで構成されるとき、ビニル基を有するシランモノマーと、アクリロイル基を有するシランモノマーとを含むことが好ましいが、合成された粒子の表面に二重結合が多く残っているようにして、その表面に有機モノマーを添加して二重結合のラジカル重合による親水性有機層を形成しやすいためである。
前述したビーズはいずれも、炭素二重結合を有するシランモノマーのポリマーのみで構成されるとき、ビニル基を有するシランモノマーとアクリロイル基を有するシランモノマーは、ビニル基を有するシランモノマー１００重量部に対して、アクリロイル基を有するシランモノマーを７０重量部～１２５重量部で含むことが好ましい。
前述した範囲から外れる場合、Ｋ１０＜Ｋ２０＜Ｋ３０＜Ｋ４０の関係を満足するが、反応条件である温度と時間を合わせることが著しく難しくなる。
一方、前述したビーズはいずれも、炭素二重結合を有するシランモノマーのポリマーで構成されるとき、ビニル基を有するシランモノマーと、アクリロイル基を有するシランモノマーとを含むことが好ましいが、合成された粒子の表面に二重結合が多く残っているようにして、その表面に有機モノマーを添加して二重結合のラジカル重合による親水性有機層を形成しやすいためである。
前述したビーズはいずれも、炭素二重結合を有するシランモノマーのポリマーのみで構成されるとき、ビニル基を有するシランモノマーとアクリロイル基を有するシランモノマーは、ビニル基を有するシランモノマー１００重量部に対して、アクリロイル基を有するシランモノマーを７０重量部～１２５重量部で含むことが好ましい。
前述した範囲から外れる場合、Ｋ１０＜Ｋ２０＜Ｋ３０＜Ｋ４０の関係を満足するが、反応条件である温度と時間を合わせることが著しく難しくなる。
【0017】
一方、ビーズ上には、有機層をさらに備えることができる。有機層は、ビーズ表面の末端の二重結合を有する炭素と結合する有機モノマーを用いて形成する。有機層は親水性を有する。形成された有機層は、合成されたビーズが乾燥の後に凝集せず、水分散の際に分散性が良くなるようにする役割を果たすだけでなく、メッキが容易に行われるようにする。
このとき、使用できる有機モノマーは、親水性基を有するビニル系であり、前記親水性基は、アクリル基やアミン基などを挙げることができる。
このとき、使用できる有機モノマーは、親水性基を有するビニル系であり、前記親水性基は、アクリル基やアミン基などを挙げることができる。
【0018】
例えば、前記アクリル基を有するビニル系は、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，３－ブチレンジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレートなどがあり、前記アミン基を有するビニル系は、アリールアミン、Ｎ－ビニル－２－プロペン－１－アミン、３－ブテン－１－アミンなどを使用することができる。
このとき、有機層の厚さは、０．０５μｍ～０．２μｍであることが好ましい。上記の範囲を超える場合には、圧縮強さが低くなるという問題点があり、上記の範囲未満の場合には、有機層の形成が難しく、十分な親水性を示すことができないという問題点がある。
このとき、有機層の厚さは、０．０５μｍ～０．２μｍであることが好ましい。上記の範囲を超える場合には、圧縮強さが低くなるという問題点があり、上記の範囲未満の場合には、有機層の形成が難しく、十分な親水性を示すことができないという問題点がある。
【0019】
また、ビーズには無機ナノ粒子がさらに含まれることができる。無機ナノ粒子は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２を始めとする酸化物、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＢａＮを始めとする窒化物、ＷＣ、ＴｉＣ、ＳｉＣを始めとする炭化物などを用いることができる。添加された無機ナノ粒子は、ビーズが合成される過程でビーズの中に分散して入り、強化された高強度ビーズを合成することができる。
高強度ビーズの大きさは、特に限定されないが、一般的な電極の形状と表面粗さを考慮する場合、好ましくは６μｍ以下であり、さらに好ましくは１．５μｍ～５μｍであり、よりさらに好ましくは２．５～４．５μｍである。
これは、導電粒子を用いて製造された異方性導電材料が使用される箇所は電極の間隔によって制限を受けるためである。前述したビーズの大きさは、有機層を含む或いは無機ナノ粒子がさらに含まれる場合にも同様である。
前述したビーズの大きさは、有機層を含む或いは無機ナノ粒子がさらに含まれる場合にも同様である。
高強度ビーズの大きさは、特に限定されないが、一般的な電極の形状と表面粗さを考慮する場合、好ましくは６μｍ以下であり、さらに好ましくは１．５μｍ～５μｍであり、よりさらに好ましくは２．５～４．５μｍである。
これは、導電粒子を用いて製造された異方性導電材料が使用される箇所は電極の間隔によって制限を受けるためである。前述したビーズの大きさは、有機層を含む或いは無機ナノ粒子がさらに含まれる場合にも同様である。
前述したビーズの大きさは、有機層を含む或いは無機ナノ粒子がさらに含まれる場合にも同様である。
【0020】
前述した高強度ビーズの製造方法は、重合ステップ、分級ステップ及び熱処理ステップを含む。
重合ステップは、異種のオルガノシランモノマーを重合させるステップであって、このとき、炭素二重結合を有するシランモノマー１００重量部に対して、炭素二重結合を有しないシランモノマーは１２０重量部以下で含むことが好ましい。
分級ステップは、重合ステップで重合されたビーズをサイズに合わせて分級するステップであるが、均一に重合される場合や、粒子のサイズが均一でなくてもよい用途の場合には、分級ステップは省略できる。
熱処理ステップは、ビーズを乾燥させ、熱処理するステップであって、熱処理温度は、２００～７００℃とすることができ、３５０～６５０℃、３５０～６００℃とすることが好ましい。
ビーズに有機層を形成する場合には、前述した重合ステップの後に有機モノマーを注入して前記ビーズ上に有機層を形成する有機層形成ステップをさらに含む。
重合ステップは、異種のオルガノシランモノマーを重合させるステップであって、このとき、炭素二重結合を有するシランモノマー１００重量部に対して、炭素二重結合を有しないシランモノマーは１２０重量部以下で含むことが好ましい。
分級ステップは、重合ステップで重合されたビーズをサイズに合わせて分級するステップであるが、均一に重合される場合や、粒子のサイズが均一でなくてもよい用途の場合には、分級ステップは省略できる。
熱処理ステップは、ビーズを乾燥させ、熱処理するステップであって、熱処理温度は、２００～７００℃とすることができ、３５０～６５０℃、３５０～６００℃とすることが好ましい。
ビーズに有機層を形成する場合には、前述した重合ステップの後に有機モノマーを注入して前記ビーズ上に有機層を形成する有機層形成ステップをさらに含む。
【0021】
＜本発明の第１態様の第２モード＞
本発明の第１態様によれば、高強度ビーズ及びその製造方法が提供される。
一般に、導電粒子は、異方性導電材料に含まれて加熱圧着されるが、圧着の際に導電粒子のサイズの変形が起こりながら突起が電極を突き抜いて入り込む方式で電極同士の間を電気的に接続する。このとき、電極間の間隔は、使用される粒子のサイズによって異なるが、通常、３μｍ～２０μｍ程度である。
このとき、導電粒子内部のビーズは、サイズが変形しながら圧縮強さも変形するが、通常、初期には減少してから再び増加する傾向性を示す。
高強度ビーズの初期圧縮強さが減少する変形を示す区間は、導電粒子が初期接触する領域に設計し、圧縮強さが増加する変形を示す区間は、導電粒子の伝導層又は突起によって酸化皮膜を突き抜く変形量を示す区間に設計することが好ましい。言い換えれば、酸化皮膜を突き抜くためには、電極又は突起の強度も重要であるが、突起を押しているビーズの変形量による圧縮強さの役割も非常に重要である。
本発明の第１態様によれば、高強度ビーズ及びその製造方法が提供される。
一般に、導電粒子は、異方性導電材料に含まれて加熱圧着されるが、圧着の際に導電粒子のサイズの変形が起こりながら突起が電極を突き抜いて入り込む方式で電極同士の間を電気的に接続する。このとき、電極間の間隔は、使用される粒子のサイズによって異なるが、通常、３μｍ～２０μｍ程度である。
このとき、導電粒子内部のビーズは、サイズが変形しながら圧縮強さも変形するが、通常、初期には減少してから再び増加する傾向性を示す。
高強度ビーズの初期圧縮強さが減少する変形を示す区間は、導電粒子が初期接触する領域に設計し、圧縮強さが増加する変形を示す区間は、導電粒子の伝導層又は突起によって酸化皮膜を突き抜く変形量を示す区間に設計することが好ましい。言い換えれば、酸化皮膜を突き抜くためには、電極又は突起の強度も重要であるが、突起を押しているビーズの変形量による圧縮強さの役割も非常に重要である。
【0022】
そこで、本発明では、製造されたビーズの変形量と圧縮強さの値をもってｍｉｎｉ－ｔａｂ１７ソフトウェア（ｍｉｎｉｔａｂ社製）を活用してビーズの変形量をＸ軸とし、ビーズ変形量による圧縮強さをＹ軸として、ｍｉｎｉ－ｔａｂ１７を活用して作成された適合線グラフを作成した。
ここで、ＹはＸの３次関数であって、Ｘはビーズの変形率であり、Ｙは変形率による圧縮強さの値である。また、Ｘの３次項の係数が負であって、極小値（ｌｏｃａｌ ｍｉｎｉｍｕｍ）と極大値（ｌｏｃａｌ ｍｉｘｉｍｕｍ）が順次現れるが、Ｘが０～４０である範囲で極小値が現れ、Ｘが４０を超える範囲で極大値が現れる。
このとき、Ｘの変形範囲を０～４０に設定するとき、極小値が有意味であり、極大値は無意味である。つまり、極小値でのＸの値であるＸ１、及びＸ１での圧縮強さであるＹ１は有意味な値であり、極大値でのＸの値であるＸ２、及びＸ２での圧縮強さＹ２は無意味な値である。
極小値の物理的な意味は、ビーズに外力を加えたときに圧縮強さが減少から増加する地点であって、変形率が４０％以下の範囲内で圧縮強さが最小である地点を意味する。
ここで、ＹはＸの３次関数であって、Ｘはビーズの変形率であり、Ｙは変形率による圧縮強さの値である。また、Ｘの３次項の係数が負であって、極小値（ｌｏｃａｌ ｍｉｎｉｍｕｍ）と極大値（ｌｏｃａｌ ｍｉｘｉｍｕｍ）が順次現れるが、Ｘが０～４０である範囲で極小値が現れ、Ｘが４０を超える範囲で極大値が現れる。
このとき、Ｘの変形範囲を０～４０に設定するとき、極小値が有意味であり、極大値は無意味である。つまり、極小値でのＸの値であるＸ１、及びＸ１での圧縮強さであるＹ１は有意味な値であり、極大値でのＸの値であるＸ２、及びＸ２での圧縮強さＹ２は無意味な値である。
極小値の物理的な意味は、ビーズに外力を加えたときに圧縮強さが減少から増加する地点であって、変形率が４０％以下の範囲内で圧縮強さが最小である地点を意味する。
【0023】
このため、高強度ビーズが使用される電極間の間隔、導電粒子、及び突起のサイズを考慮すると、Ｙ１以前は圧縮強さが減少し、Ｙ１以後は圧縮強さが増加するようにすることが好ましいが、Ｙ１が初期２０％変形量以内の区間で形成するように設計されることが好ましい。
これは、外力を加えるときに初期圧縮強さの減少が起こった後で変形率が２０％を超える前に、再び増加に切り替えられるというものであって、高強度ビーズの設計上重要な意味を持つ。
つまり、２０％超過の範囲では、導電粒子が過度に変形した状態で、導電粒子の突起が電極の酸化皮膜を突き抜いて入り込むことを意味し、この時、過度な変形により酸化皮膜の電極との接触面が大きくなり、実際に作用する圧力が低くなって効率が半減するという現象が現れる。
これは、外力を加えるときに初期圧縮強さの減少が起こった後で変形率が２０％を超える前に、再び増加に切り替えられるというものであって、高強度ビーズの設計上重要な意味を持つ。
つまり、２０％超過の範囲では、導電粒子が過度に変形した状態で、導電粒子の突起が電極の酸化皮膜を突き抜いて入り込むことを意味し、この時、過度な変形により酸化皮膜の電極との接触面が大きくなり、実際に作用する圧力が低くなって効率が半減するという現象が現れる。
【0024】
一方、初期５％変形量を示す区間での圧縮強さよりも、高強度ビーズの２０％以内の変形量を示す区間での圧縮強さが顕著に低くなると、突起が電極を突き抜く間にビーズの変形が激しくなり、突起の強度が高くても、突起が電極の酸化皮膜を効果的に突き抜かない現象が発生する。
したがって、ビーズの初期５％変形時の圧縮強さに対して最低点を示す圧縮強さが２０％以上異ならないように設計されることが好ましい。すなわち、前記Ｙ１での変形率をＸ１とするとき、０．８＜Ｙ１／Ｙ（Ｘ＝５）を満足することが好ましい。以下では、ＸがａであるときのＹの値をＹ（Ｘ＝ａ）で表示する。
これは、５％変形率のときの圧縮強さＹ（Ｘ＝５）に対する最小の圧縮強さＹ１の比率が０．８以上になることを意味する。
つまり、Ｙ（Ｘ＝５）の圧縮強さに対する最低点の圧縮強さが８０％以上であるという意味で、導電粒子の変形が大きくない範囲内で圧縮強さの値が著しく低くならなければ伝導層又は突起が酸化皮膜を突き抜いて入り込みやすい。
したがって、ビーズの初期５％変形時の圧縮強さに対して最低点を示す圧縮強さが２０％以上異ならないように設計されることが好ましい。すなわち、前記Ｙ１での変形率をＸ１とするとき、０．８＜Ｙ１／Ｙ（Ｘ＝５）を満足することが好ましい。以下では、ＸがａであるときのＹの値をＹ（Ｘ＝ａ）で表示する。
これは、５％変形率のときの圧縮強さＹ（Ｘ＝５）に対する最小の圧縮強さＹ１の比率が０．８以上になることを意味する。
つまり、Ｙ（Ｘ＝５）の圧縮強さに対する最低点の圧縮強さが８０％以上であるという意味で、導電粒子の変形が大きくない範囲内で圧縮強さの値が著しく低くならなければ伝導層又は突起が酸化皮膜を突き抜いて入り込みやすい。
【0025】
前述した内容をまとめると、ビーズに外力を加えるときに変形する変形率（％）をＸとし、前記変形率がＸであるときの圧縮強さをＹとし、前記変形率が０＜Ｘ≦４０の範囲で、前記Ｙが最小になるときの圧縮強さをＹ１とし、前記Ｙ１での変形率をＸ１とするとき、前記Ｘ１はＸ１≦２０であり、０．８＜Ｙ１／Ｙ（Ｘ＝５）に設計されることが好ましい。
この場合、ビーズは、０＜Ｘ≦４０の範囲で破壊されないように設計されなければならず、また、前記Ｘが１０であるときのＹの値をＹ（Ｘ＝１０）とし、前記Ｘが２０であるときのＹの値をＹ（Ｘ＝２０）とするとき、Ｙ（Ｘ＝１０）＜Ｙ（Ｘ＝２０）の関係を満足することが好ましい。
この場合、ビーズは、０＜Ｘ≦４０の範囲で破壊されないように設計されなければならず、また、前記Ｘが１０であるときのＹの値をＹ（Ｘ＝１０）とし、前記Ｘが２０であるときのＹの値をＹ（Ｘ＝２０）とするとき、Ｙ（Ｘ＝１０）＜Ｙ（Ｘ＝２０）の関係を満足することが好ましい。
【0026】
また、ビーズの高強度を維持するために、第１モードでのようにＹ（Ｘ＝（１０）＜Ｙ（Ｘ＝２０）＜Ｙ（Ｘ＝３０）＜Ｙ（Ｘ＝４０）の条件を維持することが好ましい。
前述した強度を満足する場合、高強度ビーズの材料は、特に限定されない。例えば、一般な樹脂ビーズ又は有機／無機ハイブリッド粒子を使用することが可能である。
樹脂ビーズは、例えば、ウレタン系、スチレン系、アクリレート系、ベンゼン系、エポキシ系、アミン系、イミド系などのモノマー、又はこれらの変形したモノマー、又は前記モノマーの混合されたモノマーを用いて、シード重合、分散重合、懸濁重合、乳化重合などの方法で重合して得られるコポリマーを使用することができる。
前述した強度を満足する場合、高強度ビーズの材料は、特に限定されない。例えば、一般な樹脂ビーズ又は有機／無機ハイブリッド粒子を使用することが可能である。
樹脂ビーズは、例えば、ウレタン系、スチレン系、アクリレート系、ベンゼン系、エポキシ系、アミン系、イミド系などのモノマー、又はこれらの変形したモノマー、又は前記モノマーの混合されたモノマーを用いて、シード重合、分散重合、懸濁重合、乳化重合などの方法で重合して得られるコポリマーを使用することができる。
【0027】
また、有機／無機ハイブリッド粒子は、有機物と無機物の両方が含まれているコア－シェル構造、コンパウンド構造、コンポジット構造のビーズが使用できる。コアシェル構造を持つものは、コアが有機である場合にはシェルが無機であり、コアが無機である場合にはシェルが有機である。有機の場合は、前記モノマー又は変形モノマー又は混合モノマーを用い、無機の場合は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２などの酸化物、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＢａＮなどの窒化物、ＷＣ、ＴｉＣ、ＳｉＣなどの炭化物を用いることができる。シェルを形成する方法は、化学的コーティング法、Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法、スプレーコーティング法、ＣＶＤ（化学的蒸着法）、ＰＶＤ（物理的蒸着法）、メッキ法などとすることができる。また、有機マトリックス（ｍａｔｒｉｘ）内に無機粒子が分散した形態も可能であり、無機マトリックスに有機粒子が分散した形態、及び有機／無機が５０：５０で互いに分散した形態も可能である。
【0028】
一実施例として、２種以上のオルガノシランのモノマーからなるポリマーを使用することができる。
オルガノシランのポリマーは、少なくとも一つの炭素二重結合を有するモノマーを必須的に含む２種以上のシランを重合したポリマーが好ましい。
炭素二重結合を有するオルガノシランモノマーは、ビニル基を有するモノマーとして、ビニルトリメトキシシラン（ＶＴＭＳ）、ビニルトリエトキシシラン、ｐ－スチリルトリメトキシシランなどが使用でき、アクリロイル基を有するモノマーとして、３－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、３－アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－アクリロオキシプロピルトリエトキシシラン、３－メタクリルオキシエトキシプロピルトリメトキシシランなどが使用できる。
また、炭素二重結合を有しないオルガノシランモノマーとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジビニルシラン、メチルトリビニルシラン、テトラビニルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシランなどが使用できる。
オルガノシランのポリマーは、少なくとも一つの炭素二重結合を有するモノマーを必須的に含む２種以上のシランを重合したポリマーが好ましい。
炭素二重結合を有するオルガノシランモノマーは、ビニル基を有するモノマーとして、ビニルトリメトキシシラン（ＶＴＭＳ）、ビニルトリエトキシシラン、ｐ－スチリルトリメトキシシランなどが使用でき、アクリロイル基を有するモノマーとして、３－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、３－アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－アクリロオキシプロピルトリエトキシシラン、３－メタクリルオキシエトキシプロピルトリメトキシシランなどが使用できる。
また、炭素二重結合を有しないオルガノシランモノマーとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジビニルシラン、メチルトリビニルシラン、テトラビニルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシランなどが使用できる。
【0029】
炭素二重結合を有するシランモノマーが多ければ多いほど後述の有機層の形成に有利であって、炭素二重結合を有するシランモノマーのみでポリマーを形成することも可能であり、ビーズの用途に応じて適切な厚さや親水性を付与するために、炭素二重結合を有しないシランも含むことができる。このため、炭素二重結合を有するシランモノマー１００重量部に対して、炭素二重結合を有しないシランモノマーは、１２０重量部以下、好ましくは１１０重量部以下で含むことが好ましい。
【0030】
一方、前述したビーズがいずれも、炭素二重結合を有するシランモノマーのポリマーで構成されるとき、ビニル基を有するシランモノマーとアクリロイル基を有するシランモノマーを含むことが好ましいが、合成された粒子の表面に二重結合が多く残っているようにして、その表面に有機モノマーを添加して二重結合のラジカル重合による親水性有機層を形成しやすいためである。
前述したビーズがいずれも、炭素二重結合を有するシランモノマーのポリマーのみで構成されるとき、ビニル基を有するシランモノマーとアクリロイル基を有するシランモノマーは、ビニル基を有するシランモノマー１００重量部に対して、アクリロイル基を有するシランモノマーを７０重量部～１２５重量部含むことが好ましい。
一方、高強度ビーズ上には有機層をさらに備えることができる。有機層は、ビーズ表面末端の二重結合を有する炭素と結合する有機モノマーを用いて形成し、この有機層は、親水性を有する。形成された有機層は、合成されたビーズが乾燥の後に凝集せず、水分散の際に分散性が良くなるようにする役割をするだけでなく、メッキが容易に行われるようにする。
このとき、使用できる有機モノマーは、親水性基を有するビニル（Ｖｉｎｙｌ）系であり、前記親水性基は、アクリル基やアミン基などを挙げることができる。
前述したビーズがいずれも、炭素二重結合を有するシランモノマーのポリマーのみで構成されるとき、ビニル基を有するシランモノマーとアクリロイル基を有するシランモノマーは、ビニル基を有するシランモノマー１００重量部に対して、アクリロイル基を有するシランモノマーを７０重量部～１２５重量部含むことが好ましい。
一方、高強度ビーズ上には有機層をさらに備えることができる。有機層は、ビーズ表面末端の二重結合を有する炭素と結合する有機モノマーを用いて形成し、この有機層は、親水性を有する。形成された有機層は、合成されたビーズが乾燥の後に凝集せず、水分散の際に分散性が良くなるようにする役割をするだけでなく、メッキが容易に行われるようにする。
このとき、使用できる有機モノマーは、親水性基を有するビニル（Ｖｉｎｙｌ）系であり、前記親水性基は、アクリル基やアミン基などを挙げることができる。
【0031】
例えば、前記アクリル基を有するビニル系は、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，３－ブチレンジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレートなどがあり、前記アミン基を有するビニル系は、アリールアミン、Ｎ－ビニル－２－プロペン－１－アミン、３－ブテン－１－アミンなどを使用することができる。
このとき、有機層の厚さは、０．０５μｍ～０．２μｍであることが好ましい。上記の範囲を超える場合には、圧縮強さが低くなり、小粒子が多量に発生するという問題点があり、上記の範囲未満の場合には、有機層の形成が難しいか或いはビーズ間の凝集が起こり、十分な親水性を示すことができないという問題点がある。
このとき、有機層の厚さは、０．０５μｍ～０．２μｍであることが好ましい。上記の範囲を超える場合には、圧縮強さが低くなり、小粒子が多量に発生するという問題点があり、上記の範囲未満の場合には、有機層の形成が難しいか或いはビーズ間の凝集が起こり、十分な親水性を示すことができないという問題点がある。
【0032】
また、高強度ビーズには、無機ナノ粒子がさらに含まれることができる。無機ナノ粒子は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２を始めとする酸化物、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＢａＮを始めとする窒化物、ＷＣ、ＴｉＣ、ＳｉＣを始めとする炭化物などを用いることができる。添加された無機ナノ粒子は、ビーズが合成される過程でビーズの中に分散して入り込み、強化された高強度ビーズを合成することができる。
高強度ビーズのサイズは、特に限定されないが、一般な電極の形状と表面粗さを考慮する場合、好ましくは６μｍ以下、さらに好ましくは１．５μｍ～５μｍ、よりさらに好ましくは２．５～４．５μｍである。
これは、導電粒子を用いて製造された異方性導電材料が使用される箇所は電極の間隔によって制限を受けるためである。前述したビーズのサイズは、有機層を含む或いは無機ナノ粒子がさらに含まれる場合にも同様である。
高強度ビーズのサイズは、特に限定されないが、一般な電極の形状と表面粗さを考慮する場合、好ましくは６μｍ以下、さらに好ましくは１．５μｍ～５μｍ、よりさらに好ましくは２．５～４．５μｍである。
これは、導電粒子を用いて製造された異方性導電材料が使用される箇所は電極の間隔によって制限を受けるためである。前述したビーズのサイズは、有機層を含む或いは無機ナノ粒子がさらに含まれる場合にも同様である。
【0033】
前述した高強度ビーズの製造方法は、重合ステップ、分級ステップ及び熱処理ステップを含む。
重合ステップは、異種のオルガノシランモノマーを重合させるステップであって、このとき、炭素二重結合を有するシランモノマー１００重量部に対して、炭素二重結合を有しないシランは、１２０重量部以下、好ましくは１１０重量部以下で含むことが良い。
分級ステップは、重合ステップで重合されたビーズをサイズに合わせて分級するステップであるが、均一に重合される場合、又は粒子のサイズが均一でなくてもよい用途の場合には、分級ステップは省略できる。
熱処理ステップは、ビーズを乾燥させ、所望の物性を発現するために熱処理するステップであって、熱処理温度は、２００～７００℃とすることができ、好ましくは３５０～６５０℃、３５０～６００℃とする。
ビーズに有機層を形成する場合には、前述した重合ステップの後、有機モノマーを注入して前記ビーズ上に有機層を形成する有機層形成ステップをさらに含む。
重合ステップは、異種のオルガノシランモノマーを重合させるステップであって、このとき、炭素二重結合を有するシランモノマー１００重量部に対して、炭素二重結合を有しないシランは、１２０重量部以下、好ましくは１１０重量部以下で含むことが良い。
分級ステップは、重合ステップで重合されたビーズをサイズに合わせて分級するステップであるが、均一に重合される場合、又は粒子のサイズが均一でなくてもよい用途の場合には、分級ステップは省略できる。
熱処理ステップは、ビーズを乾燥させ、所望の物性を発現するために熱処理するステップであって、熱処理温度は、２００～７００℃とすることができ、好ましくは３５０～６５０℃、３５０～６００℃とする。
ビーズに有機層を形成する場合には、前述した重合ステップの後、有機モノマーを注入して前記ビーズ上に有機層を形成する有機層形成ステップをさらに含む。
【0034】
＜本発明の第１態様の第３モード＞
本発明の第１態様によれば、高強度ビーズ及びその製造方法が提供される。導電粒子用ビーズは、ビーズ本体と有機層とを含む。
ビーズ本体は、オルガノシランのモノマーからなるポリマーを含むものであって、ビーズに外力を加えてビーズを圧縮変形させて粒径が１０％変位するときの圧縮弾性率をそれぞれＫ１０とするとき、Ｋ１０が４，０００Ｎ／ｍｍ２以上である高強度ビーズである。
このとき、オルガノシランのポリマーは、少なくとも一つの炭素二重結合を有するモノマーを必須的に含む２種以上のシランを重合したポリマーであることが好ましい。
本発明の第１態様によれば、高強度ビーズ及びその製造方法が提供される。導電粒子用ビーズは、ビーズ本体と有機層とを含む。
ビーズ本体は、オルガノシランのモノマーからなるポリマーを含むものであって、ビーズに外力を加えてビーズを圧縮変形させて粒径が１０％変位するときの圧縮弾性率をそれぞれＫ１０とするとき、Ｋ１０が４，０００Ｎ／ｍｍ２以上である高強度ビーズである。
このとき、オルガノシランのポリマーは、少なくとも一つの炭素二重結合を有するモノマーを必須的に含む２種以上のシランを重合したポリマーであることが好ましい。
【0035】
炭素二重結合を有するオルガノシランモノマーは、ビニル基を有するモノマーとして、ビニルトリメトキシシラン（ＶＴＭＳ）、ビニルトリエトキシシラン、ｐ－スチリルトリメトキシシランなどが使用でき、アクリロイル基を有するモノマーとして、３－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、３－アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－アクリロオキシプロピルトリエトキシシラン、３－メタクリルオキシエトキシプロピルトリメトキシシランなどが使用できる。
また、炭素二重結合を有しないオルガノシランモノマーとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジビニルシラン、メチルトリビニルシラン、テトラビニルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシランなどが使用できる。
また、炭素二重結合を有しないオルガノシランモノマーとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジビニルシラン、メチルトリビニルシラン、テトラビニルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシランなどが使用できる。
【0036】
炭素二重結合を有するシランモノマーが多ければ多いほど後述の有機層の形成に有利であって、炭素二重結合を有するシランモノマーのみでポリマーを形成することも可能であり、ビーズの用途に応じて適切な厚さや親水性を付与するために、炭素二重結合を有しないシランも含むことができる。このため、炭素二重結合を有するシラン１００重量部に対して、炭素二重結合を有しないシランは１２０重量部以下、好ましくは１１０重量部以下で含むことがよい。
前述したビーズがいずれも、炭素二重結合を有するシランモノマーのポリマーで構成されるとき、ビニル基を有するシランモノマーと、アクリロイル基を有するシランモノマーとを含むことが好ましいが、合成された粒子の表面に二重結合が多く残っているようにして、その表面に有機モノマーを添加して二重結合のラジカル重合による親水性有機層を形成しやすいためである。
前述したビーズがいずれも、炭素二重結合を有するシランモノマーのポリマーのみで構成されるとき、ビニル基を有するシランモノマーと、アクリロイル基を有するシランモノマーは、ビニル基を有するシランモノマー１００重量部に対して、アクリロイル基を有するシランモノマーを７０重量部～１２５重量部含むことが好ましい。
前述したビーズがいずれも、炭素二重結合を有するシランモノマーのポリマーで構成されるとき、ビニル基を有するシランモノマーと、アクリロイル基を有するシランモノマーとを含むことが好ましいが、合成された粒子の表面に二重結合が多く残っているようにして、その表面に有機モノマーを添加して二重結合のラジカル重合による親水性有機層を形成しやすいためである。
前述したビーズがいずれも、炭素二重結合を有するシランモノマーのポリマーのみで構成されるとき、ビニル基を有するシランモノマーと、アクリロイル基を有するシランモノマーは、ビニル基を有するシランモノマー１００重量部に対して、アクリロイル基を有するシランモノマーを７０重量部～１２５重量部含むことが好ましい。
【0037】
このとき、ビーズ本体は、前述した第１モードで開示されているように外力を加えてビーズを圧縮変形させて粒径が１０％、２０％、３０％、４０％に変位するときの圧縮弾性率をそれぞれＫ１０、Ｋ２０、Ｋ３０、Ｋ４０とするとき、Ｋ１０＜Ｋ２０＜Ｋ３０＜Ｋ４０の関係を持つようにすることが好ましい。
高強度ビーズ本体の初期圧縮強さが減少する変形を示す変形率では、導電粒子が初期接触するように設計し、圧縮強さが増加する変形率では、導電粒子の伝導層又は突起によって酸化皮膜を突き抜くように設計することが好ましいが、
このため、本発明の高強度ビーズは、電極を圧着する過程で外力が増加するにつれてビーズ本体が突っ張る力が持続的に維持されるので、突起又は伝導層が電極を容易に突き抜くことができるようにする。
高強度ビーズ本体の初期圧縮強さが減少する変形を示す変形率では、導電粒子が初期接触するように設計し、圧縮強さが増加する変形率では、導電粒子の伝導層又は突起によって酸化皮膜を突き抜くように設計することが好ましいが、
このため、本発明の高強度ビーズは、電極を圧着する過程で外力が増加するにつれてビーズ本体が突っ張る力が持続的に維持されるので、突起又は伝導層が電極を容易に突き抜くことができるようにする。
【0038】
これを詳細に説明すると、一般に、導電粒子は異方性導電材料に含まれて加熱圧着されるが、圧着の際に導電粒子のサイズの変形が起こりながら突起が電極を突き抜いて入り込む方式で電極同士の間を電気的に接続する。電極間の間隔は、使用される粒子のサイズによって異なるが、通常、３μｍ～２０μｍ程度である。
このとき、導電粒子内部のビーズ本体は、サイズが変形しながら圧縮強さも変形するが、通常、初期には減少してから再び増加する傾向性を示す。
このため、高強度ビーズの初期圧縮強さが減少する変形を示す変形率では、導電粒子が初期接触するように設計し、圧縮強さが増加する変形率では、導電粒子の伝導層又は突起によって酸化皮膜を突き抜くように設計することが好ましい。
言い換えれば、酸化皮膜を突き抜くためには、電極又は突起の強度も重要であるが、突起を押しているビーズの変形量による圧縮強さの役割も非常に重要である。
このため、ビーズ本体に外力を加えてビーズを圧縮変形させて粒径が１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％に変位する場合に各地点での圧縮強さをそれぞれＫ１０、Ｋ２０、Ｋ３０、Ｋ４０、Ｋ５０、Ｋ６０とするとき、高強度ビーズが使用される電極間の間隔、導電粒子、及び突起のサイズを考慮すると、少なくともＫ１０＜Ｋ２０＜Ｋ３０＜Ｋ４０の関係を持つようにすることが好ましい。
これは、ビーズ本体の圧縮変形の際にビーズ本体の圧縮強さが微細に低くなる又は低くなる区間が小さいため、区間内全体的には、粒径が１０％、２０％、３０％、４０％に変位するときの変形量で測定される圧縮強さが増加状態を維持することを意味する。
これは、変形率が増加するにつれて圧縮強さが著しく低くなる或いは低くなる区間が大きい従来の高強度ビーズとは差異を示す。
このとき、導電粒子内部のビーズ本体は、サイズが変形しながら圧縮強さも変形するが、通常、初期には減少してから再び増加する傾向性を示す。
このため、高強度ビーズの初期圧縮強さが減少する変形を示す変形率では、導電粒子が初期接触するように設計し、圧縮強さが増加する変形率では、導電粒子の伝導層又は突起によって酸化皮膜を突き抜くように設計することが好ましい。
言い換えれば、酸化皮膜を突き抜くためには、電極又は突起の強度も重要であるが、突起を押しているビーズの変形量による圧縮強さの役割も非常に重要である。
このため、ビーズ本体に外力を加えてビーズを圧縮変形させて粒径が１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％に変位する場合に各地点での圧縮強さをそれぞれＫ１０、Ｋ２０、Ｋ３０、Ｋ４０、Ｋ５０、Ｋ６０とするとき、高強度ビーズが使用される電極間の間隔、導電粒子、及び突起のサイズを考慮すると、少なくともＫ１０＜Ｋ２０＜Ｋ３０＜Ｋ４０の関係を持つようにすることが好ましい。
これは、ビーズ本体の圧縮変形の際にビーズ本体の圧縮強さが微細に低くなる又は低くなる区間が小さいため、区間内全体的には、粒径が１０％、２０％、３０％、４０％に変位するときの変形量で測定される圧縮強さが増加状態を維持することを意味する。
これは、変形率が増加するにつれて圧縮強さが著しく低くなる或いは低くなる区間が大きい従来の高強度ビーズとは差異を示す。
【0039】
また、より好ましくは、第２モードと同様に、前記ビーズ本体に外力を加えるときに変形する変形率（％）をＸとし、前記変形率がＸであるときの圧縮強さをＹとし、前記変形率が０＜Ｘ≦４０の範囲で、前記Ｙが最小になるときの圧縮強さをＹ１とし、前記Ｙ１での変形率をＸ１とし、Ｘが５％であるときの圧縮強さをＹ（Ｘ＝５）とする場合、前記Ｘ１はＸ１≦２０であり、Ｙ１／Ｙ（Ｘ＝５）＞０．８である高強度のビーズ本体を使用することができる。
【0040】
一方、ビーズ本体上には有機層をさらに備えることができる。有機層は、ビーズ表面末端の二重結合を有する炭素と結合する有機モノマーを用いて形成し、この有機層は、親水性を有する。形成された有機層は、合成されたビーズが乾燥の後に凝集せず、水分散時に分散性が良くなるようにする役割をするだけでなく、メッキが容易に行われるようにする。
このとき、使用できる有機モノマーは、親水性基を有するビニル系であり、前記親水性基は、アクリル基やアミン基などを挙げることができる。
例えば、前記アクリル基を有するビニル系は、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，３－ブチレンジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレートなどがあり、前記アミン基を有するビニル系は、アリールアミン、Ｎ－ビニル－２－プロペン－１－アミン、３－ブテン－１－アミンなどを使用することができる。
このとき、有機層の厚さは、０．０５μｍ～０．２μｍであることが好ましい。上記の範囲を超える場合には、圧縮強さが低くなり、小粒子が多量に発生するという問題点があり、上記の範囲未満の場合には、有機層の形成が難しく、ビーズ間の凝集が起こり、十分な親水性を示すことができないという問題点がある。
このとき、使用できる有機モノマーは、親水性基を有するビニル系であり、前記親水性基は、アクリル基やアミン基などを挙げることができる。
例えば、前記アクリル基を有するビニル系は、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，３－ブチレンジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレートなどがあり、前記アミン基を有するビニル系は、アリールアミン、Ｎ－ビニル－２－プロペン－１－アミン、３－ブテン－１－アミンなどを使用することができる。
このとき、有機層の厚さは、０．０５μｍ～０．２μｍであることが好ましい。上記の範囲を超える場合には、圧縮強さが低くなり、小粒子が多量に発生するという問題点があり、上記の範囲未満の場合には、有機層の形成が難しく、ビーズ間の凝集が起こり、十分な親水性を示すことができないという問題点がある。
【0041】
また、ビーズ本体には無機ナノ粒子がさらに含まれることができる。無機ナノ粒子は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２を始めとする酸化物、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＢａＮを始めとする窒化物、ＷＣ、ＴｉＣ、ＳｉＣを始めとする炭化物などを用いることができる。添加された無機ナノ粒子は、ビーズが合成される過程でビーズの中に分散して入り込み、強化された高強度ビーズを合成することができる。
高強度ビーズのサイズは、特に限定されないが、一般な電極の形状と表面粗さを考慮する場合、好ましくは６μｍ以下、さらに好ましくは１．５μｍ～５μｍ、よりさらに好ましくは２．５～４．５μｍである。
これは、導電粒子を用いて製造された異方性導電材料が使用される箇所は電極の間隔によって制限を受けるためである。前述したビーズのサイズは、有機層を含む或いは無機ナノ粒子がさらに含まれる場合にも同様である。
高強度ビーズのサイズは、特に限定されないが、一般な電極の形状と表面粗さを考慮する場合、好ましくは６μｍ以下、さらに好ましくは１．５μｍ～５μｍ、よりさらに好ましくは２．５～４．５μｍである。
これは、導電粒子を用いて製造された異方性導電材料が使用される箇所は電極の間隔によって制限を受けるためである。前述したビーズのサイズは、有機層を含む或いは無機ナノ粒子がさらに含まれる場合にも同様である。
【0042】
前述した高強度ビーズの製造方法は、重合ステップ、分級ステップ、及び熱処理ステップを含む。
重合ステップは、異種のオルガノシランモノマーを重合させるステップであって、このとき、炭素二重結合を有するシランモノマー１００重量部に対して、炭素二重結合を有しないシランモノマーは、１２０重量部以下、好ましくは１１０重量部以下で含むことが好ましい。
分級ステップは、重合ステップで重合されたビーズ本体をサイズに合わせて分級するステップであるが、均一に重合される場合、又は粒子のサイズが均一でなくても良い用途の場合には、分級ステップは省略できる。
熱処理ステップは、ビーズ本体を乾燥させ、熱処理するステップであって、熱処理温度は、２００～７００℃とすることができ、好ましくは３５０～６５０℃、３５０～６００℃とする。
ビーズ本体に有機層を形成する場合には、前述した重合ステップの後に有機モノマーを注入して前記ビーズ本体上に有機層を形成する有機層形成ステップをさらに含む。
重合ステップは、異種のオルガノシランモノマーを重合させるステップであって、このとき、炭素二重結合を有するシランモノマー１００重量部に対して、炭素二重結合を有しないシランモノマーは、１２０重量部以下、好ましくは１１０重量部以下で含むことが好ましい。
分級ステップは、重合ステップで重合されたビーズ本体をサイズに合わせて分級するステップであるが、均一に重合される場合、又は粒子のサイズが均一でなくても良い用途の場合には、分級ステップは省略できる。
熱処理ステップは、ビーズ本体を乾燥させ、熱処理するステップであって、熱処理温度は、２００～７００℃とすることができ、好ましくは３５０～６５０℃、３５０～６００℃とする。
ビーズ本体に有機層を形成する場合には、前述した重合ステップの後に有機モノマーを注入して前記ビーズ本体上に有機層を形成する有機層形成ステップをさらに含む。
【0043】
＜本発明の第２態様＞
本発明の第２態様によれば、導電粒子及びその製造方法が提供される。導電粒子は、前述した第１態様のビーズと、ビーズの表面上に備えられる伝導層とを含む。
また、導電粒子の表面上の伝導層は、用途に応じて突起が選択的に備えられるか或いは備えられないことができる。
導電粒子は、電極同士の間に含まれて前記電極同士を電気的に接続する導電性粒子であって、前記電極のうちの少なくとも一つは、表面に酸化皮膜が備えられる。
伝導層は、ベースをなす第１元素と、Ｐ、Ｂ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｃｏ、及びＰｔよりなる群から選ばれる少なくとも１種の第２元素とからなる合金で形成できる。
例えば、導電粒子の伝導層は、ＮｉベースにＰ、Ｂ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔなどの元素が１種又はそれ以上で構成されることができる。このとき、伝導層は、一つの層をなすが、内部では、Ｎｉを除いた各元素の濃度の変化がある１つの層からなる。このとき、伝導層は多結晶構造を持つことが好ましい。別の例として、銅－亜鉛、銅－スズ、銅－亜鉛－スズの合金も可能である。
本発明の第２態様によれば、導電粒子及びその製造方法が提供される。導電粒子は、前述した第１態様のビーズと、ビーズの表面上に備えられる伝導層とを含む。
また、導電粒子の表面上の伝導層は、用途に応じて突起が選択的に備えられるか或いは備えられないことができる。
導電粒子は、電極同士の間に含まれて前記電極同士を電気的に接続する導電性粒子であって、前記電極のうちの少なくとも一つは、表面に酸化皮膜が備えられる。
伝導層は、ベースをなす第１元素と、Ｐ、Ｂ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｃｏ、及びＰｔよりなる群から選ばれる少なくとも１種の第２元素とからなる合金で形成できる。
例えば、導電粒子の伝導層は、ＮｉベースにＰ、Ｂ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔなどの元素が１種又はそれ以上で構成されることができる。このとき、伝導層は、一つの層をなすが、内部では、Ｎｉを除いた各元素の濃度の変化がある１つの層からなる。このとき、伝導層は多結晶構造を持つことが好ましい。別の例として、銅－亜鉛、銅－スズ、銅－亜鉛－スズの合金も可能である。
【0044】
導電粒子の伝導層の厚さは、特に限定されない。使用される電極と駆動原理に応じて５０～５００ｎｍであることが好ましい。例えば、電圧駆動方式の電子製品には５０～２００ｎｍ、電流駆動方式の電子製品には１００～５００ｎｍであることが好ましい。さらに好ましくは、電圧駆動時には８０～１５０ｎｍ、電流駆動時には１２０～４００ｎｍである。電圧駆動時に、伝導層の厚さが５０ｎｍ以下であれば、接続抵抗が悪くなり、伝導層の厚さが２００ｎｍ以上であれば、製品の性能及び価格の面で不利になるためである。電流駆動時に、伝導層の厚さが１２０ｎｍ以下であれば、抵抗が高いため発熱による損失が大きく発生し、伝導層の厚さが５００ｎｍ以上であれば、製品の性能及び価格の面で不利になるためである。
【0045】
伝導層に突起を備える場合、突起の形状は、特に限定されず、球形、楕円形、複数の粒子が集まって群集をなす形状であってもよい。突起は、伝導層と同時にメッキされて一体化され、伝導層の一部としてみなされる。
突起のサイズと形状は特に限定されず、突起のサイズは５０～５００ｎｍであることが好ましい。突起のサイズがあまり小さいか大きければ、金属酸化層とバインダー樹脂を壊すことができる効果が弱くなるため、主に使用される電極の間隔を考慮するとき、好ましい突起のサイズは１００～３００ｎｍである。製造された導電粒子の突起のサイズは、ＦＥ－ＳＥＭ写真を用いて最外殻の最高点同心円（ＤＨ）と最低点同心円（ＤＬ）を用いて次のとおりに求めることができる。突起のサイズ＝（ＤＨ－ＤＬ）／２。
突起のサイズと形状は特に限定されず、突起のサイズは５０～５００ｎｍであることが好ましい。突起のサイズがあまり小さいか大きければ、金属酸化層とバインダー樹脂を壊すことができる効果が弱くなるため、主に使用される電極の間隔を考慮するとき、好ましい突起のサイズは１００～３００ｎｍである。製造された導電粒子の突起のサイズは、ＦＥ－ＳＥＭ写真を用いて最外殻の最高点同心円（ＤＨ）と最低点同心円（ＤＬ）を用いて次のとおりに求めることができる。突起のサイズ＝（ＤＨ－ＤＬ）／２。
【0046】
本発明の実施例による導電粒子の伝導層は、一つの層に形成され、形成する方法は特に限定されないが、ビーズの表面に触媒物質を付与し、無電解メッキを介して伝導層と突起を形成することが好ましい。このとき、伝導層は、前述したようにＮｉ、Ｐ、Ｂ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔのうちの少なくとも２種の元素が含まれるが、層内で元素の濃度勾配がある１つの層に形成するために、無電解メッキ中の元素の濃度を変更しながら多段階で投入することが好ましい。
選択的に、導電粒子の伝導層上には、金、銀、白金、パラジウムなどの貴金属層を含むことができる。貴金属層は、導電粒子の伝導度を高め、酸化防止効果も得ることができるからである。貴金属層の形成方法は、特に限定されず、一般なスパッタリング、メッキ、蒸着などの従来の公知技術を使用することができる。
また、選択的に、本発明の実施例による導電粒子の最外殻には絶縁層が備えられることができる。電子製品の小型化と集積度が高くなるほど電極のピッチが小さくなり、最外殻に絶縁粒子がない場合に隣接電極と電気的に通電する現象が発生する。
絶縁層を形成する方法には、絶縁粒子を導電粒子の最外殻に官能基を用いて化学的に付ける方法、絶縁溶液を溶媒に溶かした後に噴射或いは浸漬でコーティングする方法などがある。
選択的に、導電粒子の伝導層上には、金、銀、白金、パラジウムなどの貴金属層を含むことができる。貴金属層は、導電粒子の伝導度を高め、酸化防止効果も得ることができるからである。貴金属層の形成方法は、特に限定されず、一般なスパッタリング、メッキ、蒸着などの従来の公知技術を使用することができる。
また、選択的に、本発明の実施例による導電粒子の最外殻には絶縁層が備えられることができる。電子製品の小型化と集積度が高くなるほど電極のピッチが小さくなり、最外殻に絶縁粒子がない場合に隣接電極と電気的に通電する現象が発生する。
絶縁層を形成する方法には、絶縁粒子を導電粒子の最外殻に官能基を用いて化学的に付ける方法、絶縁溶液を溶媒に溶かした後に噴射或いは浸漬でコーティングする方法などがある。
【0047】
また、本発明の導電粒子の伝導層には防錆処理を施すことが好ましい。なぜなら、防錆処理は、水との接触角を大きくして高湿環境での信頼性を高め、不純物が水に溶けて接続部材の性能低下を少なくする効果がある。したがって、防錆剤は、リン酸を含むリン酸エステル系又はその塩系、シランを含むアルコキシシラン系、チオールを有するアルキルチオール系、硫化物を有するジアルキル二硫化物系などを含む疎水性防錆剤を使用することが好ましい。防錆剤を溶媒に溶かした後、浸漬、噴射などの方法を使用することができる。
本発明の第２態様による導電粒子の製造方法は、高強度ビーズ製造ステップ（Ｓ１）、触媒処理ステップ（Ｓ２）、伝導層形成ステップ（Ｓ３）、防錆ステップ（Ｓ４）及び絶縁処理ステップ（Ｓ５）を含むことができる。ここで、防錆ステップ（Ｓ４）、絶縁処理ステップ（Ｓ５）は選択的に含まれることができる。
本発明の第２態様による導電粒子の製造方法は、高強度ビーズ製造ステップ（Ｓ１）、触媒処理ステップ（Ｓ２）、伝導層形成ステップ（Ｓ３）、防錆ステップ（Ｓ４）及び絶縁処理ステップ（Ｓ５）を含むことができる。ここで、防錆ステップ（Ｓ４）、絶縁処理ステップ（Ｓ５）は選択的に含まれることができる。
【0048】
ビーズ製造ステップは、シラン系モノマーを重合して架橋することによりビーズを製造するステップであって、第１態様で説明したとおりに高強度用ビーズを製造するステップである。すなわち、シラン系モノマーを重合した後に有機層を形成する場合、有機モノマーを投入して架橋させることにより、ビーズの表面に有機層を有するシラン系ポリマービーズを合成する。合成されたビーズを分級した後に乾燥させ、熱処理してビーズを得る。このとき、熱処理温度は、２００～７００℃とすることができ、好ましくは３５０～６５０℃、３５０～６００℃とする。
触媒処理ステップは、製造されたビーズの表面を洗浄し、ビーズの表面に無電解メッキ触媒を付着させて活性化するステップである。このとき、使用するメッキ触媒は、同じ効果を提供することができれば、触媒特性を有する非常に小さい触媒粒子を付けることで代替してもよい。
触媒処理ステップは、製造されたビーズの表面を洗浄し、ビーズの表面に無電解メッキ触媒を付着させて活性化するステップである。このとき、使用するメッキ触媒は、同じ効果を提供することができれば、触媒特性を有する非常に小さい触媒粒子を付けることで代替してもよい。
【0049】
具体的には、触媒処理ステップは、ビーズを界面活性剤で処理した後、無電解メッキ触媒を増感処理することに公知の様々な方法を用いて前処理した後、増感処理されたビーズを無電解金属メッキ触媒の前駆体を含む溶液に投入し、活性化処理を施す。
このように活性化処理されたビーズは、強酸を含む溶液に入れ、常温下で攪拌して加速化処理を施すことにより、無電解メッキのための触媒処理済みのビーズを得る。
次に、伝導層形成ステップ（Ｓ３）は、ビーズ分散ステップ（Ｓ３ａ）と、突起付き伝導層形成ステップ（Ｓ３ｂ）とを含む。
ビーズ分散ステップ（Ｓ３ａ）は、ニッケルベースの合金メッキ液にビーズを投入して分散させる。
ニッケルベースの合金メッキ液は、ニッケル合金元素の前駆体、錯化剤、乳酸、安定剤、界面活性剤を順次溶解することにより完全に溶液化されたことを確認した後、メッキ層の品質を決定付けるｐＨ調節剤を投入して、所望の溶液のｐＨを調節して製造する。このとき、ｐＨ調節は、ＮａＯＨ又はアンモニア水又は硫酸などを用いてｐＨ５．５～６．５に調節することが、後述の伝導層形成ステップ（Ｓ３ｂ）において初期Ｎｉ還元反応でビーズと伝導層との密着力及び分散性を良くすることができて好ましい。ｐＨが５．５未満、例えば４以下では、密着力及び分散性は良いものの、反応性が非常に低くて一部の粒子がメッキされない可能性があり、ｐＨが６．５を超えて高い場合には、Ｎｉの異常析出により伝導層の表面が粗く生成されて密着力及び分散性が不良になるおそれがある。
製造されたメッキ液には、触媒処理された高強度ビーズを投入し、超音波ホモジナイザーを用いて分散処理を施す。
このように活性化処理されたビーズは、強酸を含む溶液に入れ、常温下で攪拌して加速化処理を施すことにより、無電解メッキのための触媒処理済みのビーズを得る。
次に、伝導層形成ステップ（Ｓ３）は、ビーズ分散ステップ（Ｓ３ａ）と、突起付き伝導層形成ステップ（Ｓ３ｂ）とを含む。
ビーズ分散ステップ（Ｓ３ａ）は、ニッケルベースの合金メッキ液にビーズを投入して分散させる。
ニッケルベースの合金メッキ液は、ニッケル合金元素の前駆体、錯化剤、乳酸、安定剤、界面活性剤を順次溶解することにより完全に溶液化されたことを確認した後、メッキ層の品質を決定付けるｐＨ調節剤を投入して、所望の溶液のｐＨを調節して製造する。このとき、ｐＨ調節は、ＮａＯＨ又はアンモニア水又は硫酸などを用いてｐＨ５．５～６．５に調節することが、後述の伝導層形成ステップ（Ｓ３ｂ）において初期Ｎｉ還元反応でビーズと伝導層との密着力及び分散性を良くすることができて好ましい。ｐＨが５．５未満、例えば４以下では、密着力及び分散性は良いものの、反応性が非常に低くて一部の粒子がメッキされない可能性があり、ｐＨが６．５を超えて高い場合には、Ｎｉの異常析出により伝導層の表面が粗く生成されて密着力及び分散性が不良になるおそれがある。
製造されたメッキ液には、触媒処理された高強度ビーズを投入し、超音波ホモジナイザーを用いて分散処理を施す。
【0050】
次に、分散処理された溶液中の高強度ビーズに伝導層を形成する処理（Ｓ３ｂ）を施す。
一例として、前記分散処理されたメッキ液には、Ｐ、Ｂ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｃｏ及びＰｔよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素の前駆体を含む溶液を分割投入して製造することができる。
他の例として、前記ビーズ分散ステップ（Ｓ２ａ）で、前記ニッケルベースの合金メッキ液にＰ及びＢの中から選択された１種以上の前駆体を投入し、前記突起付き伝導層形成ステップ（Ｓ３ｂ）において、前記分散処理されたメッキ液にＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔの中から１種以上選択された元素の前駆体を含む合金元素を分割投入し、突起付き伝導層を形成することができる。
このとき、分割投入される合金元素は、１０～３０分間隔で２～５回に分割して投入してもよく、１５～２５分間隔で２～４回に分割して投入してもよい。
また、昇温条件を付与した方が、突起形成メカニズム中の異常析出を過度にしないので所望の突起を形成することができてより好ましい。
一例として、前記分散処理されたメッキ液には、Ｐ、Ｂ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｃｏ及びＰｔよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素の前駆体を含む溶液を分割投入して製造することができる。
他の例として、前記ビーズ分散ステップ（Ｓ２ａ）で、前記ニッケルベースの合金メッキ液にＰ及びＢの中から選択された１種以上の前駆体を投入し、前記突起付き伝導層形成ステップ（Ｓ３ｂ）において、前記分散処理されたメッキ液にＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔの中から１種以上選択された元素の前駆体を含む合金元素を分割投入し、突起付き伝導層を形成することができる。
このとき、分割投入される合金元素は、１０～３０分間隔で２～５回に分割して投入してもよく、１５～２５分間隔で２～４回に分割して投入してもよい。
また、昇温条件を付与した方が、突起形成メカニズム中の異常析出を過度にしないので所望の突起を形成することができてより好ましい。
【0051】
選択的に行う防錆ステップ（Ｓ４）は、防錆剤溶液に導電粒子を投入して行うことができるが、これに限定するものではない。
前記防錆剤溶液としては、リン酸を含むリン酸エステル系又はその塩系、シランを含むアルコキシシラン系、チオールを有するアルキルチオール系、硫化物を有するジアルキル二硫化物系などを含む疎水性防錆剤を使用することができる。前記疎水性防錆剤としては、ＭＳＣ社で販売する製品名ＳＧ－１を始めとする無電解ニッケル防錆剤を使用することができる。
前記製造された導電粒子に絶縁処理工程（Ｓ５）を行うことができる。絶縁方法は、特に限定されない。絶縁粒子を導電粒子の表面に付けて進行してもよく、導電粒子の表面に有機層を形成してもよい。
このような方式で電極同士の間に含まれて前記電極同士を電気的に接続する導電粒子として、前記電極のうちの少なくとも一つは表面に酸化皮膜が備えられ、前記導電粒子は、ビーズと、前記ビーズの表面上に備えられる突起付き伝導層とを含む導電粒子を製造することができる。
前記防錆剤溶液としては、リン酸を含むリン酸エステル系又はその塩系、シランを含むアルコキシシラン系、チオールを有するアルキルチオール系、硫化物を有するジアルキル二硫化物系などを含む疎水性防錆剤を使用することができる。前記疎水性防錆剤としては、ＭＳＣ社で販売する製品名ＳＧ－１を始めとする無電解ニッケル防錆剤を使用することができる。
前記製造された導電粒子に絶縁処理工程（Ｓ５）を行うことができる。絶縁方法は、特に限定されない。絶縁粒子を導電粒子の表面に付けて進行してもよく、導電粒子の表面に有機層を形成してもよい。
このような方式で電極同士の間に含まれて前記電極同士を電気的に接続する導電粒子として、前記電極のうちの少なくとも一つは表面に酸化皮膜が備えられ、前記導電粒子は、ビーズと、前記ビーズの表面上に備えられる突起付き伝導層とを含む導電粒子を製造することができる。
【0052】
＜本発明の第３態様＞
本発明の第３態様によれば、異方性導電材料が提供される。前記異方性導電材料は、前述した第２態様の導電粒子をバインダー樹脂に分散して製造することができる。
異方性導電材料は、例えば、異方性導電ペースト、異方性導電フィルム、異方性導電シートなどを挙げることができる。
前記樹脂バインダーは、特に限定されない。例えば、スチレン系、アクリル系、酢酸ビニル系などのビニル系樹脂、ポリオレフィン系、ポリアミド系などの熱可塑性樹脂、ウレタン系、エポキシ系などの硬化性樹脂などを挙げることができる。前記樹脂を単独で又は２種以上複合的に使用することができる。
前記樹脂に、重合又は硬化を目的としてＢＰＯ（Ｂｅｎｚｏｙｌ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）などのラジカル開始剤又はＴＰＯ（Ｔｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ ｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎａｔｅ）などの光開始剤、ＨＸ３９４１ＨＰなどのエポキシ潜在性硬化剤などを単独で又は混合して使用することができる。
また、異方性導電材料のバインダー樹脂に、本発明の目的達成に阻害されない範囲で他の物質を添加することができる。例えば、着色剤、軟化剤、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、無機粒子などである。
前記異方性導電材料の製造方法は、特に限定されない。例えば、樹脂バインダーに導電粒子を均一に分散させて異方性導電ペーストとして使用することができ、離型紙に薄く伸ばして異方性フィルムとしても使用することができる。
本発明の第３態様によれば、異方性導電材料が提供される。前記異方性導電材料は、前述した第２態様の導電粒子をバインダー樹脂に分散して製造することができる。
異方性導電材料は、例えば、異方性導電ペースト、異方性導電フィルム、異方性導電シートなどを挙げることができる。
前記樹脂バインダーは、特に限定されない。例えば、スチレン系、アクリル系、酢酸ビニル系などのビニル系樹脂、ポリオレフィン系、ポリアミド系などの熱可塑性樹脂、ウレタン系、エポキシ系などの硬化性樹脂などを挙げることができる。前記樹脂を単独で又は２種以上複合的に使用することができる。
前記樹脂に、重合又は硬化を目的としてＢＰＯ（Ｂｅｎｚｏｙｌ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）などのラジカル開始剤又はＴＰＯ（Ｔｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ ｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎａｔｅ）などの光開始剤、ＨＸ３９４１ＨＰなどのエポキシ潜在性硬化剤などを単独で又は混合して使用することができる。
また、異方性導電材料のバインダー樹脂に、本発明の目的達成に阻害されない範囲で他の物質を添加することができる。例えば、着色剤、軟化剤、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、無機粒子などである。
前記異方性導電材料の製造方法は、特に限定されない。例えば、樹脂バインダーに導電粒子を均一に分散させて異方性導電ペーストとして使用することができ、離型紙に薄く伸ばして異方性フィルムとしても使用することができる。
【0053】
＜本発明の第４態様＞
本発明の第４態様によれば、接続構造体が提供される。前記接続構造体は、前述した第２態様の導電粒子又は第３態様の異方性導電材料を用いて回路基板を接続するようにしたものである。
例えば、スマートフォンのディスプレイ半導体チップと回路を構成するガラス基板との接続、又は本発明の接続構造体は、回路の接続不良又は抵抗の急激な増加による回路の誤作動を起こさない。
本発明の第４態様によれば、接続構造体が提供される。前記接続構造体は、前述した第２態様の導電粒子又は第３態様の異方性導電材料を用いて回路基板を接続するようにしたものである。
例えば、スマートフォンのディスプレイ半導体チップと回路を構成するガラス基板との接続、又は本発明の接続構造体は、回路の接続不良又は抵抗の急激な増加による回路の誤作動を起こさない。
【実施例】
【0054】
＜第１モード＞
第１モードの実施例１－１
１）ビーズの製造
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩（Ｏｖｅｒｎｉｇｈｔ）反応してビーズ中間体を合成した。
前記ビーズ中間体と反応に参加していない溶液とを分離するために、前記ビーズ中間体を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去されたビーズ中間体を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。
前記製造されたビーズの平均直径は、Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ（ＢＥＣＫＭＡＮ ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲＴＭ３）を用いて測定された粒子のモード値を使用した。この時、測定されたビーズの数は７５，０００個である。前記ビーズの平均直径は２．６０μｍであった。
第１モードの実施例１－１
１）ビーズの製造
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩（Ｏｖｅｒｎｉｇｈｔ）反応してビーズ中間体を合成した。
前記ビーズ中間体と反応に参加していない溶液とを分離するために、前記ビーズ中間体を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去されたビーズ中間体を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。
前記製造されたビーズの平均直径は、Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ（ＢＥＣＫＭＡＮ ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲＴＭ３）を用いて測定された粒子のモード値を使用した。この時、測定されたビーズの数は７５，０００個である。前記ビーズの平均直径は２．６０μｍであった。
【0055】
２）ビーズ外殻への伝導層形成
（ｉ）触媒処理工程
前記製造されたビーズ３０ｇを８００ｇの脱イオン水と１ｇの界面活性剤ＴｒｉｔｏｎＸ１００の溶液に入れ、超音波浴（ｂａｔｈ）で１時間処理して、ビーズに存在する余分の未反応モノマーと油成分を除去する洗浄及び脱脂工程を行った。前記洗浄及び脱脂工程の最後には、４０℃の脱イオン水を用いて３回水洗工程を行った。
前記水洗工程済みのビーズを脱イオン水６００ｇとフッ化水素酸（ＨＦ）２ｇと硝酸１５ｇの溶液に入れ、超音波浴（ｂａｔｈ）で２０分間処理してビーズをエッチングし、水洗工程を３回行った。
前記エッチング工程済みのビーズにＰｄ触媒処理を施した。塩化第一スズ１５０ｇと３５～３７％塩酸３００ｇを脱イオン水６００ｇに溶かした後、前記洗浄及び脱脂処理されたビーズを投入し、３０℃の条件で３０分間浸漬及び攪拌して増感処理を施した後、水洗を３回行った。
増感処理されたビーズを塩化パラジウム１ｇ、３５～３７％塩酸２００ｇ及び脱イオン水６００ｇに投入し、４０℃で１時間活性化処理を施した。活性化処理の後、水洗工程を３回行った。
活性化処理されたビーズを３５～３７％塩酸１００ｇ、脱イオン水６００ｇの溶液に入れ、常温で１０分間攪拌して加速化処理を施した。加速化処理の後、水洗３回を行って無電解メッキのための触媒処理済みのビーズを得た。
（ｉ）触媒処理工程
前記製造されたビーズ３０ｇを８００ｇの脱イオン水と１ｇの界面活性剤ＴｒｉｔｏｎＸ１００の溶液に入れ、超音波浴（ｂａｔｈ）で１時間処理して、ビーズに存在する余分の未反応モノマーと油成分を除去する洗浄及び脱脂工程を行った。前記洗浄及び脱脂工程の最後には、４０℃の脱イオン水を用いて３回水洗工程を行った。
前記水洗工程済みのビーズを脱イオン水６００ｇとフッ化水素酸（ＨＦ）２ｇと硝酸１５ｇの溶液に入れ、超音波浴（ｂａｔｈ）で２０分間処理してビーズをエッチングし、水洗工程を３回行った。
前記エッチング工程済みのビーズにＰｄ触媒処理を施した。塩化第一スズ１５０ｇと３５～３７％塩酸３００ｇを脱イオン水６００ｇに溶かした後、前記洗浄及び脱脂処理されたビーズを投入し、３０℃の条件で３０分間浸漬及び攪拌して増感処理を施した後、水洗を３回行った。
増感処理されたビーズを塩化パラジウム１ｇ、３５～３７％塩酸２００ｇ及び脱イオン水６００ｇに投入し、４０℃で１時間活性化処理を施した。活性化処理の後、水洗工程を３回行った。
活性化処理されたビーズを３５～３７％塩酸１００ｇ、脱イオン水６００ｇの溶液に入れ、常温で１０分間攪拌して加速化処理を施した。加速化処理の後、水洗３回を行って無電解メッキのための触媒処理済みのビーズを得た。
【0056】
（ｉｉ）メッキ工程
５Ｌの反応器で、脱イオン水３５００ｇにＮｉ塩として硫酸ニッケル３００ｇ、錯化剤として酢酸ナトリウム５ｇ、乳酸２ｇ、安定剤としてＰｂ－アセテート０．００１ｇ、チオ硫酸ナトリウム０．００１ｇ、界面活性剤として１ｇのＰＥＧ－１２００、１．５ｇのＰＲＧ－４００、０．０２ｇのＴｒｉｔｏｎＸ１００を順次溶解してメッキ液（ａ）を製造した。製造された（ａ）溶液に前記触媒処理済みのビーズを投入し、超音波ホモジナイザー（Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ）を用いて１０分間分散処理を施した。分散処理の後、アンモニア水を用いて溶液ｐＨを５．７に合わせた－溶液（ｂ）
１Ｌのビーカーに脱イオン水５００ｇ、還元剤としての次亜リン酸ナトリウム３８０ｇ、安定剤としてのチオ硫酸ナトリウム０．０００１ｇを溶解して溶液（ｃ）を準備した。
前記５Ｌの反応器（溶液（ｂ））の温度を６５℃に維持する状態で溶液（ｃ）を定量ポンプで分あたり１０ｇの量で投入し、反応器の温度が３０分で７５℃に達するように加熱し、維持した。
前記溶液（ｃ）の投入が完了して３０分間維持し、Ｎｉメッキされた導電粒子を得た。
５Ｌの反応器で、脱イオン水３５００ｇにＮｉ塩として硫酸ニッケル３００ｇ、錯化剤として酢酸ナトリウム５ｇ、乳酸２ｇ、安定剤としてＰｂ－アセテート０．００１ｇ、チオ硫酸ナトリウム０．００１ｇ、界面活性剤として１ｇのＰＥＧ－１２００、１．５ｇのＰＲＧ－４００、０．０２ｇのＴｒｉｔｏｎＸ１００を順次溶解してメッキ液（ａ）を製造した。製造された（ａ）溶液に前記触媒処理済みのビーズを投入し、超音波ホモジナイザー（Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ）を用いて１０分間分散処理を施した。分散処理の後、アンモニア水を用いて溶液ｐＨを５．７に合わせた－溶液（ｂ）
１Ｌのビーカーに脱イオン水５００ｇ、還元剤としての次亜リン酸ナトリウム３８０ｇ、安定剤としてのチオ硫酸ナトリウム０．０００１ｇを溶解して溶液（ｃ）を準備した。
前記５Ｌの反応器（溶液（ｂ））の温度を６５℃に維持する状態で溶液（ｃ）を定量ポンプで分あたり１０ｇの量で投入し、反応器の温度が３０分で７５℃に達するように加熱し、維持した。
前記溶液（ｃ）の投入が完了して３０分間維持し、Ｎｉメッキされた導電粒子を得た。
【0057】
第１モードの実施例１－２
前記実施例１－１で熱処理条件を２５０℃／６ｈｒに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例１－１と同様に行った。前記ビーズの平均直径は２．６０μｍであった。
前記実施例１－１で熱処理条件を２５０℃／６ｈｒに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例１－１と同様に行った。前記ビーズの平均直径は２．６０μｍであった。
【0058】
第１モードの実施例１－３
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＭＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。残りの工程は実施例１－１と同様に行った。前記ビーズの平均直径は２．８４μｍであった。
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＭＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。残りの工程は実施例１－１と同様に行った。前記ビーズの平均直径は２．８４μｍであった。
【0059】
第１モードの実施例１－４
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。残りの工程は実施例１－１と同様に行った。前記ビーズの平均直径は２．８４μｍであった。
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。残りの工程は実施例１－１と同様に行った。前記ビーズの平均直径は２．８４μｍであった。
【0060】
第１モードの実施例１－５
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１２ｇ、ＭＰＴＭＳ８．４ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した、残りの工程は実施例１－１と同様に行った。前記ビーズの平均直径は３．１１μｍであった。
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１２ｇ、ＭＰＴＭＳ８．４ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した、残りの工程は実施例１－１と同様に行った。前記ビーズの平均直径は３．１１μｍであった。
【0061】
第１モードの実施例１－６
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１２．５ｇを混合したモノマー混合溶液（ｂ）を準備した、残りの工程は実施例１－１と同様に行った。前記ビーズの平均直径は２．４５μｍであった。
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１２．５ｇを混合したモノマー混合溶液（ｂ）を準備した、残りの工程は実施例１－１と同様に行った。前記ビーズの平均直径は２．４５μｍであった。
【0062】
第１モードの実施例１－７
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．３ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩反応してビーズ中間体を合成した。
以後、ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）２ｇを脱イオン水１０ｇに溶かして反応容器に添加し、７５℃に昇温した後、ＫＰＳ０．２ｇを脱イオン水５ｇに溶かした水溶液を添加し、１０時間反応させた。
前記反応溶液を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去された粒子を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。前記ビーズの平均直径は２．４９μｍであった。ビーズ外殻への伝導層形成は、前記実施例１－１と同様に行った。
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．３ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩反応してビーズ中間体を合成した。
以後、ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）２ｇを脱イオン水１０ｇに溶かして反応容器に添加し、７５℃に昇温した後、ＫＰＳ０．２ｇを脱イオン水５ｇに溶かした水溶液を添加し、１０時間反応させた。
前記反応溶液を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去された粒子を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。前記ビーズの平均直径は２．４９μｍであった。ビーズ外殻への伝導層形成は、前記実施例１－１と同様に行った。
【0063】
第１モードの実施例１－８
１）ビーズの製造
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩反応してビーズ中間体を合成した。中間体の粒子平均は２．６２μｍであった。
以後、ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）２ｇを脱イオン水１０ｇに溶かして反応容器に添加し、有機モノマーＥＧＤＭＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｍａｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）１．０ｇを添加した後、７５℃に昇温し、ＫＰＳ０．２ｇを脱イオン水５ｇに溶かした水溶液を添加し、１０時間反応させた。
前記反応溶液を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去された粒子を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。前記中間体の平均直径は２．６２μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．８８μｍであった。
１）ビーズの製造
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩反応してビーズ中間体を合成した。中間体の粒子平均は２．６２μｍであった。
以後、ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）２ｇを脱イオン水１０ｇに溶かして反応容器に添加し、有機モノマーＥＧＤＭＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｍａｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）１．０ｇを添加した後、７５℃に昇温し、ＫＰＳ０．２ｇを脱イオン水５ｇに溶かした水溶液を添加し、１０時間反応させた。
前記反応溶液を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去された粒子を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。前記中間体の平均直径は２．６２μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．８８μｍであった。
【0064】
１）ビーズ外殻への伝導層形成
（ｉ）触媒処理工程
前記製造されたビーズ３０ｇを８００ｇの脱イオン水と１ｇの界面活性剤ＴｒｉｔｏｎＸ１００の溶液に入れ、超音波浴で１時間処理して、ビーズに存在する余分の未反応モノマーと油成分を除去する洗浄及び脱脂工程を行った。前記洗浄及び脱脂工程の最後には、４０℃の脱イオン水を用いて３回水洗工程を行った。
ビーズにＰｄ触媒処理を施した。塩化第一スズ１５０ｇと３５～３７％塩酸３００ｇを脱イオン水６００ｇに溶かした後、前記洗浄及び脱脂処理されたビーズを投入し、３０℃の条件で３０分間浸漬及び攪拌して増感処理を施した後、水洗を３回行った。
増感処理されたビーズを塩化パラジウム１ｇ、３５～３７％塩酸２００ｇ、脱イオン水６００ｇに仕込み、４０℃で１時間活性化処理を施した。活性化処理の後、水洗工程を３回行った。
活性化処理されたビーズを３５～３７％塩酸１００ｇ、脱イオン水６００ｇの溶液に入れ、常温で１０分間攪拌して加速化処理を施した。加速化処理の後、水洗を３回行って無電解メッキのための触媒処理済みのビーズを得た。
（ｉ）触媒処理工程
前記製造されたビーズ３０ｇを８００ｇの脱イオン水と１ｇの界面活性剤ＴｒｉｔｏｎＸ１００の溶液に入れ、超音波浴で１時間処理して、ビーズに存在する余分の未反応モノマーと油成分を除去する洗浄及び脱脂工程を行った。前記洗浄及び脱脂工程の最後には、４０℃の脱イオン水を用いて３回水洗工程を行った。
ビーズにＰｄ触媒処理を施した。塩化第一スズ１５０ｇと３５～３７％塩酸３００ｇを脱イオン水６００ｇに溶かした後、前記洗浄及び脱脂処理されたビーズを投入し、３０℃の条件で３０分間浸漬及び攪拌して増感処理を施した後、水洗を３回行った。
増感処理されたビーズを塩化パラジウム１ｇ、３５～３７％塩酸２００ｇ、脱イオン水６００ｇに仕込み、４０℃で１時間活性化処理を施した。活性化処理の後、水洗工程を３回行った。
活性化処理されたビーズを３５～３７％塩酸１００ｇ、脱イオン水６００ｇの溶液に入れ、常温で１０分間攪拌して加速化処理を施した。加速化処理の後、水洗を３回行って無電解メッキのための触媒処理済みのビーズを得た。
【0065】
（ｉｉ）メッキ工程
５Ｌの反応器で、脱イオン水３５００ｇにＮｉ塩として硫酸ニッケル３００ｇ、錯化剤として酢酸ナトリウム５ｇ、乳酸２ｇ、安定剤としてＰｂ－アセテート０．００１ｇ、チオ硫酸ナトリウム０．００１ｇ、界面活性剤として１ｇのＰＥＧ－１２００、１．５ｇのＰＲＧ－４００、０．０２ｇのＴｒｉｔｏｎＸ１００を順次溶解してメッキ液（ａ）を製造した。製造された（ａ）溶液に前記触媒処理済みのビーズを仕込み、超音波ホモジナイザーを用いて１０分間分散処理を施した。分散処理の後、アンモニア水を用いて溶液ｐＨを５．７に合わせた－溶液（ｂ）
１Ｌのビーカーに脱イオン水５００ｇ、還元剤としての次亜リン酸ナトリウム３８０ｇ、安定剤としてのチオ硫酸ナトリウム０．０００１ｇを溶解して溶液（ｃ）を準備した。
前記５Ｌの反応器（溶液（ｂ））の温度を６５℃に維持する状態で溶液（ｃ）を定量ポンプで分あたり１０ｇの量で仕込み、反応器の温度が３０分で７５℃に達するように加熱し、維持した。
前記溶液（ｃ）の投入が完了して３０分間維持し、Ｎｉメッキされた導電粒子を得た。
５Ｌの反応器で、脱イオン水３５００ｇにＮｉ塩として硫酸ニッケル３００ｇ、錯化剤として酢酸ナトリウム５ｇ、乳酸２ｇ、安定剤としてＰｂ－アセテート０．００１ｇ、チオ硫酸ナトリウム０．００１ｇ、界面活性剤として１ｇのＰＥＧ－１２００、１．５ｇのＰＲＧ－４００、０．０２ｇのＴｒｉｔｏｎＸ１００を順次溶解してメッキ液（ａ）を製造した。製造された（ａ）溶液に前記触媒処理済みのビーズを仕込み、超音波ホモジナイザーを用いて１０分間分散処理を施した。分散処理の後、アンモニア水を用いて溶液ｐＨを５．７に合わせた－溶液（ｂ）
１Ｌのビーカーに脱イオン水５００ｇ、還元剤としての次亜リン酸ナトリウム３８０ｇ、安定剤としてのチオ硫酸ナトリウム０．０００１ｇを溶解して溶液（ｃ）を準備した。
前記５Ｌの反応器（溶液（ｂ））の温度を６５℃に維持する状態で溶液（ｃ）を定量ポンプで分あたり１０ｇの量で仕込み、反応器の温度が３０分で７５℃に達するように加熱し、維持した。
前記溶液（ｃ）の投入が完了して３０分間維持し、Ｎｉメッキされた導電粒子を得た。
【0066】
第１モードの実施例１－９
前記実施例１－８でアンモニア水の量を１．３ｇに変更し、オルガノシランモノマーをＶＴＭＳ８ｇ、ＭＰＴＭＳ１２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例１－８と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．５９μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９９μｍであった。
前記実施例１－８でアンモニア水の量を１．３ｇに変更し、オルガノシランモノマーをＶＴＭＳ８ｇ、ＭＰＴＭＳ１２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例１－８と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．５９μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９９μｍであった。
【0067】
第１モードの実施例１－１０
前記実施例１－８でアンモニア水の量を１．４ｇに変更し、有機モノマーをＴＭＰＴＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例１－８と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．１５μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．３９μｍであった。
前記実施例１－８でアンモニア水の量を１．４ｇに変更し、有機モノマーをＴＭＰＴＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例１－８と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．１５μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．３９μｍであった。
【0068】
第１モードの実施例１－１１
前記実施例１－８でアンモニア水の量を１．５ｇに変更し、有機モノマーをＨＤＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例１－８と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。
前記実施例１－８でアンモニア水の量を１．５ｇに変更し、有機モノマーをＨＤＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例１－８と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。
【0069】
第１モードの実施例１－１２
前記実施例１－１１で熱処理条件を窒素雰囲気、３５０℃、３時間に変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例１－１１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。
前記実施例１－１１で熱処理条件を窒素雰囲気、３５０℃、３時間に変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例１－１１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。
【0070】
第１モードの実施例１－１３
前記実施例１－１１で熱処理条件を窒素雰囲気、４５０℃、３時間に変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例１－１１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。
前記実施例１－１１で熱処理条件を窒素雰囲気、４５０℃、３時間に変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例１－１１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。
【0071】
第１モードの実施例１－１４
前記実施例１－８でシリカナノ粒子１．５ｇ（ｓｉｌｉｃａ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ ３０ｗｔ％ ｉｎ ＤＩ Ｗａｔｅｒ、粒子サイズ＝５～１５ｎｍ）をモノマー混合溶液と混合して使用し、残りの工程は実施例１－８と同様にして製造した。前記中間体の平均直径は２．６５μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９１μｍであった。
前記実施例１－８でシリカナノ粒子１．５ｇ（ｓｉｌｉｃａ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ ３０ｗｔ％ ｉｎ ＤＩ Ｗａｔｅｒ、粒子サイズ＝５～１５ｎｍ）をモノマー混合溶液と混合して使用し、残りの工程は実施例１－８と同様にして製造した。前記中間体の平均直径は２．６５μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９１μｍであった。
【0072】
第１モードの比較例１－１
３ＬのガラスビーカーにモノマーＴＭＰＥＴＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）４０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。
５ＬのＰＰビーカーに、脱イオン水４，０００ｇに分散安定剤ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）－３０Ｋ５００ｇ及び界面活性剤Ｓｏｌｕｓｏｌ（スルホコハク酸ジオクチルナトリウム塩（Ｄｉｏｃｔｙｌ ｓｕｌｆｏｓｕｃｃｉｎａｔｅ ｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔ））を入れて溶かし、第２溶液を準備した。
前記第１溶液と第２溶液を５０Ｌの反応器に入れ、脱イオン水４１，０００ｇを仕込み、超音波ホモジナイザー（２０ｋＨｚ、６００Ｗ）で９０分処理し、１２０ｒｐｍで溶液を回転させながら８５℃に昇温した。溶液が８５℃に到達した後、１６時間を維持して重合工程処理を施した。
重合処理されたビーズから濾過、洗浄、分級、乾燥工程を経て高強度ビーズを得た。前記製造された高強度ビーズの平均直径は２．４６μｍであった。
ビーズ外殻への伝導層形成は、実施例１－９と同様に行った。
３ＬのガラスビーカーにモノマーＴＭＰＥＴＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）４０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。
５ＬのＰＰビーカーに、脱イオン水４，０００ｇに分散安定剤ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）－３０Ｋ５００ｇ及び界面活性剤Ｓｏｌｕｓｏｌ（スルホコハク酸ジオクチルナトリウム塩（Ｄｉｏｃｔｙｌ ｓｕｌｆｏｓｕｃｃｉｎａｔｅ ｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔ））を入れて溶かし、第２溶液を準備した。
前記第１溶液と第２溶液を５０Ｌの反応器に入れ、脱イオン水４１，０００ｇを仕込み、超音波ホモジナイザー（２０ｋＨｚ、６００Ｗ）で９０分処理し、１２０ｒｐｍで溶液を回転させながら８５℃に昇温した。溶液が８５℃に到達した後、１６時間を維持して重合工程処理を施した。
重合処理されたビーズから濾過、洗浄、分級、乾燥工程を経て高強度ビーズを得た。前記製造された高強度ビーズの平均直径は２．４６μｍであった。
ビーズ外殻への伝導層形成は、実施例１－９と同様に行った。
【0073】
第１モードの比較例１－２
前記実施例１－１でＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＴＭＳ６．５ｇに変更して製造した。残りの工程は実施例１－１と同様に行った。この時、ビーズの平均粒径は２．８０μｍであった。
前記実施例１－１でＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＴＭＳ６．５ｇに変更して製造した。残りの工程は実施例１－１と同様に行った。この時、ビーズの平均粒径は２．８０μｍであった。
【0074】
第１モードの比較例１－３
熱処理工程を行わない以外は、前記実施例１－１と同様にして行った。
熱処理工程を行わない以外は、前記実施例１－１と同様にして行った。
【0075】
第１モードの比較例１－４
３ＬのガラスビーカーにモノマーＥＧＤＭＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｄｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ ｉａｃｒｙｌａｔｅ）４０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。残りの工程は前記比較例１－１と同様にしてビーズを製造し、ビーズのサイズは３．０１μｍであった。
３ＬのガラスビーカーにモノマーＥＧＤＭＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｄｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ ｉａｃｒｙｌａｔｅ）４０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。残りの工程は前記比較例１－１と同様にしてビーズを製造し、ビーズのサイズは３．０１μｍであった。
【0076】
第１モードの比較例１－５
３ＬのガラスビーカーにモノマーＴＭＭＴ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｏｌ ｍｅｔｈａｎｅｔｅ ｔｒａａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）４０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。残りの工程は前記比較例１－１と同様に行ってビーズを製造した。ビーズのサイズは２．９８μｍであった。
３ＬのガラスビーカーにモノマーＴＭＭＴ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｏｌ ｍｅｔｈａｎｅｔｅ ｔｒａａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）４０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。残りの工程は前記比較例１－１と同様に行ってビーズを製造した。ビーズのサイズは２．９８μｍであった。
【0077】
第１モードの実験例１－１：圧縮強さ実験
圧縮強さは、ビーズを圧縮するときの粒子の変形量による圧縮強さの値を意味する。つまり、ビーズを圧縮するときの圧縮力と変形量との関係は、下記式１で表すことができる。
ここで、Ｆは圧縮変形％における荷重値（ｋｇ）、Ｓは％圧縮変形における圧縮変位（ｍｍ）、Ｅはビーズの圧縮強さ（ｋｇｆ／ｍｍ２）、Ｒはビーズの半径（ｍｍ）、δはビーズのポアソン比である。
このとき、Ｋ値、すなわち、変形量による圧縮強さを定義すると、式２で表すことができる。
ここで、Ｋはビーズ変形量による圧縮強さである。
したがって、式１に式２を代入すると、式３のようにビーズ変形量による圧縮強さ値を求めることができる。
したがって、微小圧縮試験機（ＭＣＴ；Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｍｐｒｅｓｓ Ｔｅｓｔｅｒ、ＦＩＳＨＥＲＳＣＯＰＥＨＭ２０００）の装備によって、一辺の長さが５０μｍである平面圧子（Ｉｎｄｅｎｔｅｒ）を用いて、圧子の圧縮速度を０．３３ｍＮ／ｓｅｃとし、上昇速度は１０秒に０．１ｍＮまで到達する条件で測定した。使用した最大力は、粒子が６０％以上変形を起こす力に設定された。
この時、得られた実施例１－１～１－１４及び比較例１－１～１－５のビーズの圧縮変位及びその時の力を用いて、前記式３から変形量による圧縮強さを計算した。変形量による圧縮強さは１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％単位で計算し、その結果をそれぞれ表１～表３に示した。
圧縮強さは、ビーズを圧縮するときの粒子の変形量による圧縮強さの値を意味する。つまり、ビーズを圧縮するときの圧縮力と変形量との関係は、下記式１で表すことができる。
【数1】
ここで、Ｆは圧縮変形％における荷重値（ｋｇ）、Ｓは％圧縮変形における圧縮変位（ｍｍ）、Ｅはビーズの圧縮強さ（ｋｇｆ／ｍｍ２）、Ｒはビーズの半径（ｍｍ）、δはビーズのポアソン比である。
このとき、Ｋ値、すなわち、変形量による圧縮強さを定義すると、式２で表すことができる。
【数2】
ここで、Ｋはビーズ変形量による圧縮強さである。
したがって、式１に式２を代入すると、式３のようにビーズ変形量による圧縮強さ値を求めることができる。
【数3】
したがって、微小圧縮試験機（ＭＣＴ；Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｍｐｒｅｓｓ Ｔｅｓｔｅｒ、ＦＩＳＨＥＲＳＣＯＰＥＨＭ２０００）の装備によって、一辺の長さが５０μｍである平面圧子（Ｉｎｄｅｎｔｅｒ）を用いて、圧子の圧縮速度を０．３３ｍＮ／ｓｅｃとし、上昇速度は１０秒に０．１ｍＮまで到達する条件で測定した。使用した最大力は、粒子が６０％以上変形を起こす力に設定された。
この時、得られた実施例１－１～１－１４及び比較例１－１～１－５のビーズの圧縮変位及びその時の力を用いて、前記式３から変形量による圧縮強さを計算した。変形量による圧縮強さは１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％単位で計算し、その結果をそれぞれ表１～表３に示した。
【0078】
【表1】
【0079】
【表2】
【0080】
【表3】
【0081】
＜第２モード＞
第２モードの実施例２－１
１）ビーズの製造
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＭＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩反応してビーズ中間体を合成した。
前記ビーズ中間体と反応に参加していない溶液とを分離するために、前記ビーズ中間体を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去されたビーズ中間体を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。
前記製造されたビーズの平均直径は、Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ（ＢＥＣＫＭＡＮ ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲＴＭ３）を用いて測定された粒子のモード値を使用した。この時、測定されたビーズの数は７５，０００個である。前記ビーズの平均直径は２．８４μｍであった。
第２モードの実施例２－１
１）ビーズの製造
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＭＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩反応してビーズ中間体を合成した。
前記ビーズ中間体と反応に参加していない溶液とを分離するために、前記ビーズ中間体を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去されたビーズ中間体を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。
前記製造されたビーズの平均直径は、Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ（ＢＥＣＫＭＡＮ ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲＴＭ３）を用いて測定された粒子のモード値を使用した。この時、測定されたビーズの数は７５，０００個である。前記ビーズの平均直径は２．８４μｍであった。
【0082】
２）ビーズ外殻への伝導層形成
（ｉ）触媒処理工程
前記製造されたビーズ３０ｇを８００ｇの脱イオン水と１ｇの界面活性剤ＴｒｉｔｏｎＸ１００の溶液に入れて超音波浴で１時間処理し、ビーズに存在する余分の未反応モノマーと油成分を除去する洗浄及び脱脂工程を行った。前記洗浄及び脱脂工程の最後には、４０℃の脱イオン水を用いて３回水洗工程を行った。
前記水洗工程済みのビーズを脱イオン水６００ｇとフッ化水素酸（ＨＦ）２ｇと硝酸１５ｇの溶液に入れ、超音波浴で２０分間処理してビーズをエッチングし、水洗工程を３回行った。
前記エッチング工程済みのビーズにＰｄ触媒処理を施した。塩化第一スズ１５０ｇと３５～３７％塩酸３００ｇを脱イオン水６００ｇに溶かした後、前記洗浄及び脱脂処理されたビーズを投入し、３０℃の条件で３０分間浸漬及び攪拌して増感処理を施した後、水洗を３回行った。
増感処理されたビーズを塩化パラジウム１ｇ、３５～３７％塩酸２００ｇ、脱イオン水６００ｇに仕込み、４０℃で１時間活性化処理を施した。活性化処理の後、水洗工程を３回行った。
活性化処理されたビーズを３５～３７％塩酸１００ｇ、脱イオン水６００ｇの溶液に入れ、常温で１０分間攪拌して加速化処理を施した。加速化処理の後、水洗を３回行って無電解メッキのための触媒処理済みのビーズを得た。
（ｉ）触媒処理工程
前記製造されたビーズ３０ｇを８００ｇの脱イオン水と１ｇの界面活性剤ＴｒｉｔｏｎＸ１００の溶液に入れて超音波浴で１時間処理し、ビーズに存在する余分の未反応モノマーと油成分を除去する洗浄及び脱脂工程を行った。前記洗浄及び脱脂工程の最後には、４０℃の脱イオン水を用いて３回水洗工程を行った。
前記水洗工程済みのビーズを脱イオン水６００ｇとフッ化水素酸（ＨＦ）２ｇと硝酸１５ｇの溶液に入れ、超音波浴で２０分間処理してビーズをエッチングし、水洗工程を３回行った。
前記エッチング工程済みのビーズにＰｄ触媒処理を施した。塩化第一スズ１５０ｇと３５～３７％塩酸３００ｇを脱イオン水６００ｇに溶かした後、前記洗浄及び脱脂処理されたビーズを投入し、３０℃の条件で３０分間浸漬及び攪拌して増感処理を施した後、水洗を３回行った。
増感処理されたビーズを塩化パラジウム１ｇ、３５～３７％塩酸２００ｇ、脱イオン水６００ｇに仕込み、４０℃で１時間活性化処理を施した。活性化処理の後、水洗工程を３回行った。
活性化処理されたビーズを３５～３７％塩酸１００ｇ、脱イオン水６００ｇの溶液に入れ、常温で１０分間攪拌して加速化処理を施した。加速化処理の後、水洗を３回行って無電解メッキのための触媒処理済みのビーズを得た。
【0083】
（ｉｉ）メッキ工程
５Ｌの反応器で、脱イオン水３５００ｇにＮｉ塩として硫酸ニッケル３００ｇ、錯化剤として酢酸ナトリウム５ｇ、乳酸２ｇ、安定剤としてＰｂ－アセテート０．００１ｇ、チオ硫酸ナトリウム０．００１ｇ、界面活性剤として１ｇのＰＥＧ－１２００、１．５ｇのＰＥＧ－４００、０．０２ｇのＴｒｉｔｏｎＸ１００を順次溶解してメッキ液（ａ）を製造した。製造された（ａ）溶液に前記触媒処理済みのビーズを投入し、超音波ホモジナイザーを用いて１０分間分散処理を施した。分散処理の後、アンモニア水を用いて溶液ｐＨを５．７に合わせた－溶液（ｂ）
１Ｌのビーカーに脱イオン水５００ｇ、還元剤としての次亜リン酸ナトリウム３８０ｇ、安定剤としてのチオ硫酸ナトリウム０．０００１ｇを溶解して溶液（ｃ）を準備した。
前記５Ｌの反応器（溶液（ｂ））の温度を６５℃に維持する状態で溶液（ｃ）を定量ポンプで分あたり１０ｇの量で仕込み、反応器の温度が３０分で７５℃に達するように加熱し、維持した。
前記溶液（ｃ）の投入が完了して３０分間維持し、Ｎｉメッキされた導電粒子を得た。製造された導電粒子の突起のサイズは、ＦＥ－ＳＥＭ写真を用いて最外殻の最高点同心円（ＤＨ）と最低点同心円（ＤＬ）を用いて次のとおりに求めることができる。
突起のサイズ＝（ＤＨ－ＤＬ）／２
前記製造された導電粒子の突起のサイズは１３０ｎｍであった。
５Ｌの反応器で、脱イオン水３５００ｇにＮｉ塩として硫酸ニッケル３００ｇ、錯化剤として酢酸ナトリウム５ｇ、乳酸２ｇ、安定剤としてＰｂ－アセテート０．００１ｇ、チオ硫酸ナトリウム０．００１ｇ、界面活性剤として１ｇのＰＥＧ－１２００、１．５ｇのＰＥＧ－４００、０．０２ｇのＴｒｉｔｏｎＸ１００を順次溶解してメッキ液（ａ）を製造した。製造された（ａ）溶液に前記触媒処理済みのビーズを投入し、超音波ホモジナイザーを用いて１０分間分散処理を施した。分散処理の後、アンモニア水を用いて溶液ｐＨを５．７に合わせた－溶液（ｂ）
１Ｌのビーカーに脱イオン水５００ｇ、還元剤としての次亜リン酸ナトリウム３８０ｇ、安定剤としてのチオ硫酸ナトリウム０．０００１ｇを溶解して溶液（ｃ）を準備した。
前記５Ｌの反応器（溶液（ｂ））の温度を６５℃に維持する状態で溶液（ｃ）を定量ポンプで分あたり１０ｇの量で仕込み、反応器の温度が３０分で７５℃に達するように加熱し、維持した。
前記溶液（ｃ）の投入が完了して３０分間維持し、Ｎｉメッキされた導電粒子を得た。製造された導電粒子の突起のサイズは、ＦＥ－ＳＥＭ写真を用いて最外殻の最高点同心円（ＤＨ）と最低点同心円（ＤＬ）を用いて次のとおりに求めることができる。
突起のサイズ＝（ＤＨ－ＤＬ）／２
前記製造された導電粒子の突起のサイズは１３０ｎｍであった。
【0084】
第２モードの実施例２－２
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．３ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩反応してビーズ中間体を合成した。
以後、ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）２ｇを脱イオン水１０ｇに溶かして反応容器に添加し、７５℃に昇温した後、ＫＰＳ０．２ｇを脱イオン水５ｇに溶かした水溶液を添加し、１０時間反応させた。
前記反応溶液を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去された粒子を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。前記ビーズの平均直径は２．４９μｍであった。ビーズ外殻への伝導層形成は、前記実施例２－１と同様に行った。メッキ後の突起のサイズは１０８ｍｍであった。
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．３ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩反応してビーズ中間体を合成した。
以後、ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）２ｇを脱イオン水１０ｇに溶かして反応容器に添加し、７５℃に昇温した後、ＫＰＳ０．２ｇを脱イオン水５ｇに溶かした水溶液を添加し、１０時間反応させた。
前記反応溶液を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去された粒子を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。前記ビーズの平均直径は２．４９μｍであった。ビーズ外殻への伝導層形成は、前記実施例２－１と同様に行った。メッキ後の突起のサイズは１０８ｍｍであった。
【0085】
第２モードの実施例２－３
１）ビーズの製造
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを仕込んで希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩反応してビーズ中間体を合成した。中間体の粒子の平均直径は２ｄ．６２μｍであった。
以後、ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）２ｇを脱イオン水１０ｇに溶かして反応容器に添加し、有機モノマーＥＧＤＭＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｍａｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）１．０ｇを添加した後、７５℃に昇温し、ＫＰＳ０．２ｇを脱イオン水５ｇに溶かした水溶液を添加し、１０時間反応させた。
前記反応溶液を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去された粒子を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。前記中間体の平均直径は２．６２μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．８８μｍであった。
１）ビーズの製造
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを仕込んで希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩反応してビーズ中間体を合成した。中間体の粒子の平均直径は２ｄ．６２μｍであった。
以後、ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）２ｇを脱イオン水１０ｇに溶かして反応容器に添加し、有機モノマーＥＧＤＭＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｍａｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）１．０ｇを添加した後、７５℃に昇温し、ＫＰＳ０．２ｇを脱イオン水５ｇに溶かした水溶液を添加し、１０時間反応させた。
前記反応溶液を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去された粒子を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。前記中間体の平均直径は２．６２μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．８８μｍであった。
【0086】
１）ビーズ外殻への伝導層形成
（ｉ）触媒処理工程
前記製造されたビーズ３０ｇを８００ｇの脱イオン水と１ｇの界面活性剤ＴｒｉｔｏｎＸ１００の溶液に入れ、超音波浴（ｂａｔｈ）で１時間処理して、ビーズに存在する余分の未反応モノマーと油成分を除去する洗浄及び脱脂工程を行った。前記洗浄及び脱脂工程の最後には、４０℃の脱イオン水を用いて３回水洗工程を行った。
ビーズにＰｄ触媒処理を施した。塩化第一スズ１５０ｇと３５～３７％塩酸３００ｇを脱イオン水６００ｇに溶かした後、前記洗浄及び脱脂処理されたビーズを仕込み、３０℃の条件で３０分間浸漬及び攪拌して増感処理を施した後、水洗を３回行った。
増感処理されたビーズを塩化パラジウム１ｇ、３５～３７％塩酸２００ｇ、脱イオン水６００ｇに仕込み、４０℃で１時間活性化処理を施した。活性化処理の後、水洗工程を３回行った。
活性化処理されたビーズを３５～３７％塩酸１００ｇ、脱イオン水６００ｇの溶液に入れ、常温で１０分間攪拌して加速化処理を施した。加速化処理の後、水洗を３回行って無電解メッキのための触媒処理済みのビーズを得た。
（ｉ）触媒処理工程
前記製造されたビーズ３０ｇを８００ｇの脱イオン水と１ｇの界面活性剤ＴｒｉｔｏｎＸ１００の溶液に入れ、超音波浴（ｂａｔｈ）で１時間処理して、ビーズに存在する余分の未反応モノマーと油成分を除去する洗浄及び脱脂工程を行った。前記洗浄及び脱脂工程の最後には、４０℃の脱イオン水を用いて３回水洗工程を行った。
ビーズにＰｄ触媒処理を施した。塩化第一スズ１５０ｇと３５～３７％塩酸３００ｇを脱イオン水６００ｇに溶かした後、前記洗浄及び脱脂処理されたビーズを仕込み、３０℃の条件で３０分間浸漬及び攪拌して増感処理を施した後、水洗を３回行った。
増感処理されたビーズを塩化パラジウム１ｇ、３５～３７％塩酸２００ｇ、脱イオン水６００ｇに仕込み、４０℃で１時間活性化処理を施した。活性化処理の後、水洗工程を３回行った。
活性化処理されたビーズを３５～３７％塩酸１００ｇ、脱イオン水６００ｇの溶液に入れ、常温で１０分間攪拌して加速化処理を施した。加速化処理の後、水洗を３回行って無電解メッキのための触媒処理済みのビーズを得た。
【0087】
（ｉｉ）メッキ工程
５Ｌの反応器で、脱イオン水３５００ｇにＮｉ塩として硫酸ニッケル３００ｇ、錯化剤として酢酸ナトリウム５ｇ、乳酸２ｇ、安定剤としてＰｂ－アセテート０．００１ｇ、チオ硫酸ナトリウム０．００１ｇ、界面活性剤として１ｇのＰＥＧ－１２００、１．５ｇのＰＲＧ－４００、０．０２ｇのＴｒｉｔｏｎＸ１００を順次溶解してメッキ液（ａ）を製造した。製造された（ａ）溶液に前記触媒処理済みのビーズを仕込み、超音波ホモジナイザーを用いて１０分間分散処理を施した。分散処理の後、アンモニア水を用いて溶液ｐＨを５．７に合わせた－溶液（ｂ）
１Ｌのビーカーに脱イオン水５００ｇ、還元剤としての次亜リン酸ナトリウム３８０ｇ、安定剤としてのチオ硫酸ナトリウム０．０００１ｇを溶解して溶液（ｃ）を準備した。
前記５Ｌの反応器（溶液（ｂ））の温度を６５℃に維持する状態で溶液（ｃ）を定量ポンプで分あたり１０ｇの量で仕込み、反応器の温度が３０分で７５℃に達するように加熱し、維持した。
前記溶液（ｃ）の投入が完了して３０分間維持し、Ｎｉメッキされた導電粒子を得た。メッキ後の突起のサイズは１３６ｍｍであった。
５Ｌの反応器で、脱イオン水３５００ｇにＮｉ塩として硫酸ニッケル３００ｇ、錯化剤として酢酸ナトリウム５ｇ、乳酸２ｇ、安定剤としてＰｂ－アセテート０．００１ｇ、チオ硫酸ナトリウム０．００１ｇ、界面活性剤として１ｇのＰＥＧ－１２００、１．５ｇのＰＲＧ－４００、０．０２ｇのＴｒｉｔｏｎＸ１００を順次溶解してメッキ液（ａ）を製造した。製造された（ａ）溶液に前記触媒処理済みのビーズを仕込み、超音波ホモジナイザーを用いて１０分間分散処理を施した。分散処理の後、アンモニア水を用いて溶液ｐＨを５．７に合わせた－溶液（ｂ）
１Ｌのビーカーに脱イオン水５００ｇ、還元剤としての次亜リン酸ナトリウム３８０ｇ、安定剤としてのチオ硫酸ナトリウム０．０００１ｇを溶解して溶液（ｃ）を準備した。
前記５Ｌの反応器（溶液（ｂ））の温度を６５℃に維持する状態で溶液（ｃ）を定量ポンプで分あたり１０ｇの量で仕込み、反応器の温度が３０分で７５℃に達するように加熱し、維持した。
前記溶液（ｃ）の投入が完了して３０分間維持し、Ｎｉメッキされた導電粒子を得た。メッキ後の突起のサイズは１３６ｍｍであった。
【0088】
第２モードの実施例２－４
前記実施例２－３でアンモニア水の量を１．３ｇに変更し、オルガノシランモノマーをＶＴＭＳ８ｇ、ＭＰＴＭＳ１２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例２－３と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．５９μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９９μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１４５ｎｍであった。
前記実施例２－３でアンモニア水の量を１．３ｇに変更し、オルガノシランモノマーをＶＴＭＳ８ｇ、ＭＰＴＭＳ１２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例２－３と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．５９μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９９μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１４５ｎｍであった。
【0089】
第２モードの実施例２－５
前記実施例２－３でアンモニア水の量を１．４ｇに変更し、有機モノマーをＴＭＰＴＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例２－３と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．１５μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．３９μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１２２ｎｍであった。
前記実施例２－３でアンモニア水の量を１．４ｇに変更し、有機モノマーをＴＭＰＴＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例２－３と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．１５μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．３９μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１２２ｎｍであった。
【0090】
第２モードの実施例２－６
前記実施例２－３でアンモニア水の量を１．５ｇに変更し、有機モノマーをＨＤＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例２－３と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１０５ｎｍであった。
前記実施例２－３でアンモニア水の量を１．５ｇに変更し、有機モノマーをＨＤＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例２－３と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１０５ｎｍであった。
【0091】
第２モードの実施例２－７
前記実施例２－６で熱処理条件を窒素雰囲気、３５０℃、３時間に変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例２－６と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１０８ｎｍであった。
前記実施例２－６で熱処理条件を窒素雰囲気、３５０℃、３時間に変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例２－６と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１０８ｎｍであった。
【0092】
第２モードの実施例２－８
前記実施例２－６で熱処理条件を窒素雰囲気、４５０℃、３時間に変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例２－６と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１０４ｎｍであった。
前記実施例２－６で熱処理条件を窒素雰囲気、４５０℃、３時間に変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例２－６と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１０４ｎｍであった。
【0093】
第２モードの実施例２－９
前記実施例２－３でシリカナノ粒子１．５ｇ（ｓｉｌｉｃａ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ３０ｗｔ％ ｉｎ ＤＩ Ｗａｔｅｒ、粒子サイズ＝５～１５ｎｍ）をモノマー混合溶液と混合して使用し、残りの工程は実施例２－３と同様にして製造した。前記中間体の平均直径は２．６５μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９１μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１５８ｎｍであった。
前記実施例２－３でシリカナノ粒子１．５ｇ（ｓｉｌｉｃａ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ３０ｗｔ％ ｉｎ ＤＩ Ｗａｔｅｒ、粒子サイズ＝５～１５ｎｍ）をモノマー混合溶液と混合して使用し、残りの工程は実施例２－３と同様にして製造した。前記中間体の平均直径は２．６５μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９１μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１５８ｎｍであった。
【0094】
第２モードの実施例２－１０：異方性導電材料の製造
ナフタレン系エポキシ樹脂ＨＰ４０３２Ｄ（ＤＩＣ製、商品名）２ｇ、フェノキシ樹脂ＹＰ－５０（東都化成製、商品名）２０ｇ、アクリルエポキシ樹脂ＶＲ－６０（昭和電工製、商品名）２５ｇ、熱硬化剤ＨＸＡ－３９２２ＨＰ（朝日化学製、商品名）２２ｇ、及びエポキシシランカップリング剤Ａ－１８７（モメンティブ製、商品名）５ｇをよく混ぜた後、溶媒であるトルエンを用いて固形分５０％の配合物を作った。実施例及び比較例で製造された導電粒子を配合物重量比で１０％となるように添加した後、公自転ミキサーを用いて公転４００ｒｐｍ、自転１５０ｒｐｍの条件で５分間混合して異方性導電ペーストを作った。前記異方性導電ペーストを用いて離型フィルム上に厚さ２０μｍのフィルムを作った後、７５℃／５分間熱風乾燥炉を用いて大気中で乾燥させることにより、最終厚さ１２μｍの異方性導電フィルムを作った。
ナフタレン系エポキシ樹脂ＨＰ４０３２Ｄ（ＤＩＣ製、商品名）２ｇ、フェノキシ樹脂ＹＰ－５０（東都化成製、商品名）２０ｇ、アクリルエポキシ樹脂ＶＲ－６０（昭和電工製、商品名）２５ｇ、熱硬化剤ＨＸＡ－３９２２ＨＰ（朝日化学製、商品名）２２ｇ、及びエポキシシランカップリング剤Ａ－１８７（モメンティブ製、商品名）５ｇをよく混ぜた後、溶媒であるトルエンを用いて固形分５０％の配合物を作った。実施例及び比較例で製造された導電粒子を配合物重量比で１０％となるように添加した後、公自転ミキサーを用いて公転４００ｒｐｍ、自転１５０ｒｐｍの条件で５分間混合して異方性導電ペーストを作った。前記異方性導電ペーストを用いて離型フィルム上に厚さ２０μｍのフィルムを作った後、７５℃／５分間熱風乾燥炉を用いて大気中で乾燥させることにより、最終厚さ１２μｍの異方性導電フィルムを作った。
【0095】
第２モードの実施例２－１１：接続構造体の製造
接続構造体に使用された電極は、ガラス基板上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を蒸着して、透明電極が形成されたガラス基板と電極の幅が１５μｍ、電極間隔が５０μｍであるＦＰＣＢを製作した。電極のパターン（ｐａｔｔｅｒｎ）は、Ａｕベース（ｂａｓｅ）にＡｌが最終コーティングされた。
前記実験例２－１で製造された異方性導電フィルムを幅３ｍｍに切断し、幅１ｍｍ、長さ２０ｍｍの接合治具を用いて、ＩＴＯがあるガラス基板上に０．２ＭＰａ、１２０℃、１０秒で仮圧着を施した後、ＦＰＣＢを載置し、６０ＭＰａ、２００℃、２０秒間接合を行って接続構造体を製作した。
接続構造体に使用された電極は、ガラス基板上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を蒸着して、透明電極が形成されたガラス基板と電極の幅が１５μｍ、電極間隔が５０μｍであるＦＰＣＢを製作した。電極のパターン（ｐａｔｔｅｒｎ）は、Ａｕベース（ｂａｓｅ）にＡｌが最終コーティングされた。
前記実験例２－１で製造された異方性導電フィルムを幅３ｍｍに切断し、幅１ｍｍ、長さ２０ｍｍの接合治具を用いて、ＩＴＯがあるガラス基板上に０．２ＭＰａ、１２０℃、１０秒で仮圧着を施した後、ＦＰＣＢを載置し、６０ＭＰａ、２００℃、２０秒間接合を行って接続構造体を製作した。
【0096】
第２モードの比較例２－１
３ＬのガラスビーカーにモノマーＰＳ（Ｐｏｌｙ Ｓｔｙｒｅｎｅ）７５０ｇ、ＤＶＢ７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴（ｂａｔｈ）で１０分間処理して第１溶液を準備した。
５ＬのＰＰビーカーに、脱イオン水４，０００ｇに分散安定剤ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）－３０Ｋ５００ｇと界面活性剤Ｓｏｌｕｓｏｌ（スルホコハク酸ジオクチルナトリウム塩（Ｄｉｏｃｔｙｌ ｓｕｌｆｏｓｕｃｃｉｎａｔｅ ｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔ））を入れて溶かすことにより第２溶液を準備した。
前記第１溶液と第２溶液を５０Ｌの反応器に入れ、脱イオン水４１，０００ｇを仕込み、超音波ホモジナイザー（２０ｋＨｚ、６００Ｗ）で９０分処理し、１２０ｒｐｍで溶液を回転させながら８５℃に昇温した。溶液が８５℃に到達した後、１６時間を維持して重合工程処理を施した。
重合処理されたビーズから濾過、洗浄、分級、乾燥工程を経てビーズを得た。前記製造されたビーズの平均直径は３．８０μｍであった。
ビーズ外殻への伝導層形成は実施例２－３と同様に行った。メッキ後の突起のサイズは１６５ｎｍであった。
３ＬのガラスビーカーにモノマーＰＳ（Ｐｏｌｙ Ｓｔｙｒｅｎｅ）７５０ｇ、ＤＶＢ７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴（ｂａｔｈ）で１０分間処理して第１溶液を準備した。
５ＬのＰＰビーカーに、脱イオン水４，０００ｇに分散安定剤ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）－３０Ｋ５００ｇと界面活性剤Ｓｏｌｕｓｏｌ（スルホコハク酸ジオクチルナトリウム塩（Ｄｉｏｃｔｙｌ ｓｕｌｆｏｓｕｃｃｉｎａｔｅ ｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔ））を入れて溶かすことにより第２溶液を準備した。
前記第１溶液と第２溶液を５０Ｌの反応器に入れ、脱イオン水４１，０００ｇを仕込み、超音波ホモジナイザー（２０ｋＨｚ、６００Ｗ）で９０分処理し、１２０ｒｐｍで溶液を回転させながら８５℃に昇温した。溶液が８５℃に到達した後、１６時間を維持して重合工程処理を施した。
重合処理されたビーズから濾過、洗浄、分級、乾燥工程を経てビーズを得た。前記製造されたビーズの平均直径は３．８０μｍであった。
ビーズ外殻への伝導層形成は実施例２－３と同様に行った。メッキ後の突起のサイズは１６５ｎｍであった。
【0097】
第２モードの比較例２－２
３ＬのガラスビーカーにモノマーＴＭＭＴ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｏｌ ｍｅｔｈａｎｅ ｔｅｔｒａａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）５０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）５５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。残りの工程は前記比較例２－１と同様にしてビーズを製造し、ビーズのサイズは２．９８μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１３４ｎｍであった。
３ＬのガラスビーカーにモノマーＴＭＭＴ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｏｌ ｍｅｔｈａｎｅ ｔｅｔｒａａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）５０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）５５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。残りの工程は前記比較例２－１と同様にしてビーズを製造し、ビーズのサイズは２．９８μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１３４ｎｍであった。
【0098】
第２モードの比較例２－３
３ＬのガラスビーカーにモノマーＴＭＰＥＴＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）４０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。残りの工程は前記比較例２－１と同様に行ってビーズを製造し、ビーズのサイズは２．４６μｍであった。メッキ後の突起のサイズは９５ｎｍであった。
３ＬのガラスビーカーにモノマーＴＭＰＥＴＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）４０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。残りの工程は前記比較例２－１と同様に行ってビーズを製造し、ビーズのサイズは２．４６μｍであった。メッキ後の突起のサイズは９５ｎｍであった。
【0099】
第２モードの比較例２－４
３ＬのガラスビーカーにモノマーＴＭＭＴ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｏｌ ｍｅｔｈａｎｅ ｔｅｔｒａａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）４０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。残りの工程は前記比較例２－１と同様にしてビーズを製造し、ビーズのサイズは２．９８μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１３１ｎｍであった。
３ＬのガラスビーカーにモノマーＴＭＭＴ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｏｌ ｍｅｔｈａｎｅ ｔｅｔｒａａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）４０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。残りの工程は前記比較例２－１と同様にしてビーズを製造し、ビーズのサイズは２．９８μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１３１ｎｍであった。
【0100】
第２モードの比較例２－５
３ＬのガラスビーカーにモノマーＥＧＤＭＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｄｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）４０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。残りの工程は前記比較例２－１と同様にしてビーズを製造し、ビーズのサイズは３．０１μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１３５ｎｍであった。
３ＬのガラスビーカーにモノマーＥＧＤＭＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｄｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）７５０ｇ、ＨＤＥＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）４０ｇ、ＤＶＢ（Ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）７５０ｇを入れ、開始剤ＢＰＯ５ｇを仕込んだ後、４０ｋＨｚの超音波浴で１０分間処理して第１溶液を準備した。残りの工程は前記比較例２－１と同様にしてビーズを製造し、ビーズのサイズは３．０１μｍであった。メッキ後の突起のサイズは１３５ｎｍであった。
【0101】
第２モードの実験例
第２モードの実験例２－１：圧縮強さ実験
圧縮強さ試験方法は、前述した第１モードの方法と同様なので、詳細な説明を省略する。
実施例２－１～２－９及び比較例２－１～２－５のビーズの圧縮変位及びそのときの力を用いて、前記式３から変形量による圧縮強さを計算した。圧縮強さの値は５つの粒子を測定して平均値を用い、変形量による圧縮強さは５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％単位で計算して、その結果をそれぞれ表４及び表５に示した。
一方、図１は本発明の実施例２－３によるビーズを圧縮して、ビーズの変形量をｘ軸とし、前述した式３で定められるビーズ変形量による圧縮強さをｙ軸として、ｍｉｎｉ－ｔａｂ１７を活用して作成された適合線グラフである。
ここで、ＹはＸの３次関数であって、Ｘはビーズの変形率であり、Ｙは変形率による圧縮強さの値である。また、Ｘの３次項の係数が負なので、極小値と極大値が順次現れるが、Ｘが０～４０％の範囲で極小値が現れ、Ｘが４０％を超える範囲で極大値が現れる。このとき、本測定でＸの変形範囲が０～４０であるので、極小値が有意味であり、極大値は無意味である。極小値におけるＸの値であるＸ１、Ｘ１での圧縮強さであるＹ１は有意味な値であり、極大値におけるＸの値であるＸ２、Ｘ２での圧縮強さＹ２は無意味な値である。
極小値の物理的な意味は、ビーズに外力を加えたときに圧縮強さが減少から増加する地点であって、変形の範囲内で圧縮強さが最小である地点を意味する。
このため、実施例２－１～２－９及び比較例１～５のビーズを用いて前記適合線方程式を１次微分して変形量による圧縮強さと、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の値を計算して、表６及び表７に示した。
これによれば、本発明の実施例は、Ｘ１＜２０であり、０．８＜Ｙ（Ｘ１）／Ｙ（Ｘ＝５）の特徴を示すのに対し、比較例は、これらの特徴を示さない。このとき、Ｙ（Ｘ＝５）は、Ｘが５であるときの圧縮強さである。
一方、Ｒ２値は、適合線数式が有意味／無意味であることを意味する値であって、８０％を超えると有意味な値を示す。
第２モードの実験例２－１：圧縮強さ実験
圧縮強さ試験方法は、前述した第１モードの方法と同様なので、詳細な説明を省略する。
実施例２－１～２－９及び比較例２－１～２－５のビーズの圧縮変位及びそのときの力を用いて、前記式３から変形量による圧縮強さを計算した。圧縮強さの値は５つの粒子を測定して平均値を用い、変形量による圧縮強さは５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％単位で計算して、その結果をそれぞれ表４及び表５に示した。
一方、図１は本発明の実施例２－３によるビーズを圧縮して、ビーズの変形量をｘ軸とし、前述した式３で定められるビーズ変形量による圧縮強さをｙ軸として、ｍｉｎｉ－ｔａｂ１７を活用して作成された適合線グラフである。
ここで、ＹはＸの３次関数であって、Ｘはビーズの変形率であり、Ｙは変形率による圧縮強さの値である。また、Ｘの３次項の係数が負なので、極小値と極大値が順次現れるが、Ｘが０～４０％の範囲で極小値が現れ、Ｘが４０％を超える範囲で極大値が現れる。このとき、本測定でＸの変形範囲が０～４０であるので、極小値が有意味であり、極大値は無意味である。極小値におけるＸの値であるＸ１、Ｘ１での圧縮強さであるＹ１は有意味な値であり、極大値におけるＸの値であるＸ２、Ｘ２での圧縮強さＹ２は無意味な値である。
極小値の物理的な意味は、ビーズに外力を加えたときに圧縮強さが減少から増加する地点であって、変形の範囲内で圧縮強さが最小である地点を意味する。
このため、実施例２－１～２－９及び比較例１～５のビーズを用いて前記適合線方程式を１次微分して変形量による圧縮強さと、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の値を計算して、表６及び表７に示した。
これによれば、本発明の実施例は、Ｘ１＜２０であり、０．８＜Ｙ（Ｘ１）／Ｙ（Ｘ＝５）の特徴を示すのに対し、比較例は、これらの特徴を示さない。このとき、Ｙ（Ｘ＝５）は、Ｘが５であるときの圧縮強さである。
一方、Ｒ２値は、適合線数式が有意味／無意味であることを意味する値であって、８０％を超えると有意味な値を示す。
【0102】
第２モードの実験例２－２：接続抵抗測定
（ｉ）初期接続抵抗の測定
前記接続構造体のＦＰＣＢの電極を活用して抵抗を測定した。抵抗は、ＡＤＣＭＴ６８７１Ｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ ２ｐｒｏｂｅを用いて測定した。
（ｉｉ）信頼性抵抗測定
信頼性抵抗は８５℃／８５％湿度の条件で１００時間静置した後、抵抗を測定することにより得た。抵抗はＡＤＣＭＴ６ ８７１Ｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ ２ｐｒｏｂｅを用いて測定して表８に示した。これによれば、Ｘ１＜２０、Ｙ１／Ｙ（Ｘ＝５）＞０．８の特徴を示す本発明の実施例は、初期接続抵抗及び信頼性の特性が良いのに対し、比較例は、低い初期接続抵抗及び信頼性の特性を示す。
初期接続抵抗に対する判定基準は、次の通りである。
ＯＯＯ：２Ω以下
ＯＯ：２Ω超過３Ω以下
Ｏ：３Ω超過５Ω以下
Ｘ：５Ω超過
８５℃／８５％１００時間の信頼性試験後の接続抵抗上昇に対する判定基準は、次のとおりである。
ＯＯＯ：２Ω以下の上昇
ＯＯ：２Ω超過４Ω以下の上昇
Ｏ：４Ω超過６Ω以下の上昇
Ｘ：６Ω超過の上昇
これをまとめて表８に示した。
（ｉ）初期接続抵抗の測定
前記接続構造体のＦＰＣＢの電極を活用して抵抗を測定した。抵抗は、ＡＤＣＭＴ６８７１Ｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ ２ｐｒｏｂｅを用いて測定した。
（ｉｉ）信頼性抵抗測定
信頼性抵抗は８５℃／８５％湿度の条件で１００時間静置した後、抵抗を測定することにより得た。抵抗はＡＤＣＭＴ６ ８７１Ｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ ２ｐｒｏｂｅを用いて測定して表８に示した。これによれば、Ｘ１＜２０、Ｙ１／Ｙ（Ｘ＝５）＞０．８の特徴を示す本発明の実施例は、初期接続抵抗及び信頼性の特性が良いのに対し、比較例は、低い初期接続抵抗及び信頼性の特性を示す。
初期接続抵抗に対する判定基準は、次の通りである。
ＯＯＯ：２Ω以下
ＯＯ：２Ω超過３Ω以下
Ｏ：３Ω超過５Ω以下
Ｘ：５Ω超過
８５℃／８５％１００時間の信頼性試験後の接続抵抗上昇に対する判定基準は、次のとおりである。
ＯＯＯ：２Ω以下の上昇
ＯＯ：２Ω超過４Ω以下の上昇
Ｏ：４Ω超過６Ω以下の上昇
Ｘ：６Ω超過の上昇
これをまとめて表８に示した。
【0103】
【表4】
【0104】
【表5】
【0105】
【表6】
【0106】
【表7】
【0107】
【表8】
【0108】
＜第３モード＞
第３モードの実施例３－１
１）ビーズの製造
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩（Ｏｖｅｒｎｉｇｈｔ）反応してビーズ中間体を合成した。
以後、ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）２ｇを脱イオン水１０ｇに溶かして反応容器に添加し、有機モノマーＥＧＤＭＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｍａｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）１．０ｇを添加した後、７５℃に昇温し、ＫＰＳ０．２ｇを脱イオン水５ｇに溶かした水溶液を添加し、１０時間反応させた。
前記反応溶液を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去された粒子を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。前記中間体の平均直径は２．６２μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．８８μｍであった。
第３モードの実施例３－１
１）ビーズの製造
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩（Ｏｖｅｒｎｉｇｈｔ）反応してビーズ中間体を合成した。
以後、ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）２ｇを脱イオン水１０ｇに溶かして反応容器に添加し、有機モノマーＥＧＤＭＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｍａｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）１．０ｇを添加した後、７５℃に昇温し、ＫＰＳ０．２ｇを脱イオン水５ｇに溶かした水溶液を添加し、１０時間反応させた。
前記反応溶液を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去された粒子を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。前記中間体の平均直径は２．６２μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．８８μｍであった。
【0109】
２）ビーズ外殻への伝導層形成
（ｉ）触媒処理工程
前記製造されたビーズ３０ｇを８００ｇの脱イオン水と１ｇの界面活性剤ＴｒｉｔｏｎＸ１００の溶液に入れ、超音波浴で１時間処理して、ビーズに存在する余分の未反応モノマーと油成分を除去する洗浄及び脱脂工程を行った。前記洗浄及び脱脂工程の最後には、４０℃の脱イオン水を用いて水洗工程を３回行った。
ビーズにＰｄ触媒処理を施した。塩化第一スズ１５０ｇと３５～３７％塩酸３００ｇを脱イオン水６００ｇに溶かした後、前記洗浄及び脱脂処理されたビーズを仕込み、３０℃の条件で３０分間浸漬及び攪拌して増感処理を施した後、水洗を３回行った。
増感処理されたビーズを塩化パラジウム１ｇ、３５～３７％塩酸２００ｇ、脱イオン水６００ｇに仕込み、４０℃で１時間活性化処理を施した。活性化処理の後、水洗工程を３回行った。
活性化処理されたビーズを３５～３７％塩酸１００ｇ、脱イオン水６００ｇの溶液に入れ、常温で１０分間攪拌して加速化処理を施した。加速化処理の後、水洗を３回行って無電解メッキのための触媒処理済みのビーズを得た。
（ｉ）触媒処理工程
前記製造されたビーズ３０ｇを８００ｇの脱イオン水と１ｇの界面活性剤ＴｒｉｔｏｎＸ１００の溶液に入れ、超音波浴で１時間処理して、ビーズに存在する余分の未反応モノマーと油成分を除去する洗浄及び脱脂工程を行った。前記洗浄及び脱脂工程の最後には、４０℃の脱イオン水を用いて水洗工程を３回行った。
ビーズにＰｄ触媒処理を施した。塩化第一スズ１５０ｇと３５～３７％塩酸３００ｇを脱イオン水６００ｇに溶かした後、前記洗浄及び脱脂処理されたビーズを仕込み、３０℃の条件で３０分間浸漬及び攪拌して増感処理を施した後、水洗を３回行った。
増感処理されたビーズを塩化パラジウム１ｇ、３５～３７％塩酸２００ｇ、脱イオン水６００ｇに仕込み、４０℃で１時間活性化処理を施した。活性化処理の後、水洗工程を３回行った。
活性化処理されたビーズを３５～３７％塩酸１００ｇ、脱イオン水６００ｇの溶液に入れ、常温で１０分間攪拌して加速化処理を施した。加速化処理の後、水洗を３回行って無電解メッキのための触媒処理済みのビーズを得た。
【0110】
（ｉｉ）メッキ工程
５Ｌの反応器で、脱イオン水３５００ｇにＮｉ塩として硫酸ニッケル３００ｇ、錯化剤として酢酸ナトリウム５ｇ、乳酸２ｇ、安定剤としてＰｂ－アセテート０．００１ｇ、チオ硫酸ナトリウム０．００１ｇ、界面活性剤として１ｇのＰＥＧ－１２００、１．５ｇのＰＲＧ－４００、０．０２ｇのＴｒｉｔｏｎＸ１００を順次溶解してメッキ液（ａ）を製造した。製造された（ａ）溶液に前記触媒処理済みのビーズを仕込み、超音波ホモジナイザーを用いて１０分間分散処理を施した。分散処理の後、アンモニア水を用いて溶液ｐＨを５．７に合わせた－溶液（ｂ）
１Ｌのビーカーに脱イオン水５００ｇ、還元剤としての次亜リン酸ナトリウム３８０ｇ、安定剤としてのチオ硫酸ナトリウム０．０００１ｇを溶解して溶液（ｃ）を準備した。
前記５Ｌの反応器（溶液（ｂ））の温度を６５℃に維持する状態で溶液（ｃ）を定量ポンプで分あたり１０ｇの量で仕込み、反応器の温度が３０分で７５℃に達するように加熱し、維持した。
前記溶液（ｃ）の投入が完了して３０分間維持し、Ｎｉメッキされた導電粒子を得た。
５Ｌの反応器で、脱イオン水３５００ｇにＮｉ塩として硫酸ニッケル３００ｇ、錯化剤として酢酸ナトリウム５ｇ、乳酸２ｇ、安定剤としてＰｂ－アセテート０．００１ｇ、チオ硫酸ナトリウム０．００１ｇ、界面活性剤として１ｇのＰＥＧ－１２００、１．５ｇのＰＲＧ－４００、０．０２ｇのＴｒｉｔｏｎＸ１００を順次溶解してメッキ液（ａ）を製造した。製造された（ａ）溶液に前記触媒処理済みのビーズを仕込み、超音波ホモジナイザーを用いて１０分間分散処理を施した。分散処理の後、アンモニア水を用いて溶液ｐＨを５．７に合わせた－溶液（ｂ）
１Ｌのビーカーに脱イオン水５００ｇ、還元剤としての次亜リン酸ナトリウム３８０ｇ、安定剤としてのチオ硫酸ナトリウム０．０００１ｇを溶解して溶液（ｃ）を準備した。
前記５Ｌの反応器（溶液（ｂ））の温度を６５℃に維持する状態で溶液（ｃ）を定量ポンプで分あたり１０ｇの量で仕込み、反応器の温度が３０分で７５℃に達するように加熱し、維持した。
前記溶液（ｃ）の投入が完了して３０分間維持し、Ｎｉメッキされた導電粒子を得た。
【0111】
第３モードの実施例３－２：
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．３ｇに変更し、有機モノマーをＥＧＤＭＡ２ｇに変更してビーズを製造した。前記中間体の平均直径は２．５９μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９２μｍであった。
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．３ｇに変更し、有機モノマーをＥＧＤＭＡ２ｇに変更してビーズを製造した。前記中間体の平均直径は２．５９μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９２μｍであった。
【0112】
第３モードの実施例３－３：
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．４ｇに変更し、有機モノマーをＴＭＰＴＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．１５μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．３９μｍであった。
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．４ｇに変更し、有機モノマーをＴＭＰＴＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．１５μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．３９μｍであった。
【0113】
第３モードの実施例３－４：
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．４ｇに変更し、有機モノマーをＴＭＭＴ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｏｌ ｍｅｔｈａｎｅ ｔｅｔｒａａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．２４μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．４９μｍであった。
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．４ｇに変更し、有機モノマーをＴＭＭＴ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｏｌ ｍｅｔｈａｎｅ ｔｅｔｒａａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．２４μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．４９μｍであった。
【0114】
第３モードの実施例３－５：
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．５ｇに変更し、有機モノマーをＥＧＤＭＡ１ｇ、ＴＭＰＴＡ１ｇを混合したものに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０６μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．３６μｍであった。
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．５ｇに変更し、有機モノマーをＥＧＤＭＡ１ｇ、ＴＭＰＴＡ１ｇを混合したものに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０６μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．３６μｍであった。
【0115】
第３モードの実施例３－６：
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．５ｇに変更し、有機モノマーをＥＧＤＭＡ１ｇ、ＴＭＭＴ１ｇを混合したものに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．１２μｍであった。
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．５ｇに変更し、有機モノマーをＥＧＤＭＡ１ｇ、ＴＭＭＴ１ｇを混合したものに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．１２μｍであった。
【0116】
第３モードの実施例３－７：
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．３ｇに変更し、オルガノシランモノマーをＶＴＭＳ８ｇ、ＭＰＴＭＳ１２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．５９μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９９μｍであった。
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．３ｇに変更し、オルガノシランモノマーをＶＴＭＳ８ｇ、ＭＰＴＭＳ１２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．５９μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９９μｍであった。
【0117】
第３モードの実施例３－８：
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．５ｇに変更し、有機モノマーをＨＤＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。
前記実施例３－１でアンモニア水の量を１．５ｇに変更し、有機モノマーをＨＤＤＡ（１，６－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）２ｇに変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。
【0118】
第３モードの実施例３－９：
前記実施例３－８で熱処理条件を窒素雰囲気、３５０℃、３時間に変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－８と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。
前記実施例３－８で熱処理条件を窒素雰囲気、３５０℃、３時間に変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－８と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。
【0119】
第３モードの実施例３－１０：
前記実施例３－８で熱処理条件を窒素雰囲気、４５０℃、３時間に変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－８と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。
前記実施例３－８で熱処理条件を窒素雰囲気、４５０℃、３時間に変更してビーズを製造した。残りの工程は実施例３－８と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．０１μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．２９μｍであった。
【0120】
第３モードの実施例３－１１：
前記実施例３－１でシリカナノ粒子１．５ｇ（ｓｉｌｉｃａｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ３０ｗｔ％ ｉｎ ＤＩ Ｗａｔｅｒ、粒子サイズ＝５～１５ｎｍ）をモノマー混合溶液と混合して使用し、残りの工程は実施例３－１と同様にして製造した。前記中間体の平均直径は２．６５μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９１μｍであった。
前記実施例３－１でシリカナノ粒子１．５ｇ（ｓｉｌｉｃａｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ３０ｗｔ％ ｉｎ ＤＩ Ｗａｔｅｒ、粒子サイズ＝５～１５ｎｍ）をモノマー混合溶液と混合して使用し、残りの工程は実施例３－１と同様にして製造した。前記中間体の平均直径は２．６５μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．９１μｍであった。
【0121】
第３モードの比較例３－１
前記実施例３－１で有機モノマーＥＧＤＭＡ０．５ｇに変更して製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．５９μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．６６μｍであった。
前記実施例３－１で有機モノマーＥＧＤＭＡ０．５ｇに変更して製造した。残りの工程は実施例３－１と同様に行った。前記中間体の平均直径は２．５９μｍであり、前記ビーズの平均直径は２．６６μｍであった。
【0122】
第３モードの比較例３－２
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．１ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩（Ｏｖｅｒｎｉｇｈｔ）反応してビーズ中間体を合成した。
前記反応溶液を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去された粒子を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。前記ビーズの平均直径は２．８４μｍであった。
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．１ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＰＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。前記塩基水溶液（ａ）を低速で攪拌し、前記モノマー混合溶液（ｂ）を添加し、常温で一晩（Ｏｖｅｒｎｉｇｈｔ）反応してビーズ中間体を合成した。
前記反応溶液を自然に沈降させて上澄み液を除去した後、９５％エタノールを添加して１０回以上遠心分離方法で小粒子を除去した。
前記小粒子が除去された粒子を７０℃で１８時間以上コンベクションオーブンで乾燥させ、真空オーブンで２５０℃にて３時間熱処理してビーズを製造した。前記ビーズの平均直径は２．８４μｍであった。
【0123】
第３モードの比較例３－３
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。残りの工程は比較例３－２と同様に行った。前記ビーズの平均直径は３．８０μｍであった。
脱イオン水２００ｇに３％アンモニア水１．２ｇを入れて希塩基水溶液（ａ）を製造し、ＶＴＭＳ１０ｇ、ＭＴＭＳ１０ｇを混ぜたモノマー混合溶液（ｂ）を準備した。残りの工程は比較例３－２と同様に行った。前記ビーズの平均直径は３．８０μｍであった。
【0124】
［実験例］
第３モードの実験例３－１：分散及び凝集
実施例３－１～３－５及び比較例３－１、３－２、３－３、３－４で得られた高強度ビーズに関する下記の評価を行い、表１０に示した。
１）水分散測
水分散如何を確認するために、５００ｍｌのガラスビーカーに５００ｇの蒸留水と前記製造されたビーズ５０ｍｇを仕込み、前記ガラスビーカーを常温で超音波洗浄器に水浴して６０ｋＨｚの周波数で１０分間分散処理を施した。
前記分散処理された溶液を１分間静置した後、水の表面から深さ２ｃｍの溶液を１５ｍｌ採取し、濁度計を用いて前記溶液の濁度を測定した。濁度計は、ネフェロメトリー測定法を用いたＫ１００－ＴＢ（ＩＳＴＥＫ製）を使用した。
ネフェロメトリー測定法は、光が混濁液入りの標準セルを通過しながら、水の中にある粒子によって様々な方向に散らされるが、この散乱光を光源から９０度の方向に置かれている受信機で検出して濁度に換算する方法であって、このような散乱光測定方法の場合は、透過光と散乱光の割合が溶液の濃度に比例することを用いて、濁度を測定する。
このとき、ＮＴＵは、Ｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｒｉｃ Ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ Ｕｎｉｔの略字であり、ネフェロメトリー測定法では、散乱光と濁度（計量化された量）との関係を示すために散乱光の測定は照射光の９０度で行われ、９０度での１ＮＴＵは３．２５ｐｐｍ ＳｉＯ２を意味する。
したがって、濁度は、同じ量の粒子を水に分散させたときに溶液上に分散している粒子の濃度が水分散程度によって変わることを変数として測定される。よって、濁度の変化が粒子の分散性を説明する根拠となる。
一方、終端速度を用いて水の中で１分間粒子サイズと比重を異ならせた粒子の沈降深さを計算した結果を、表９にまとめた。
第３モードの実験例３－１：分散及び凝集
実施例３－１～３－５及び比較例３－１、３－２、３－３、３－４で得られた高強度ビーズに関する下記の評価を行い、表１０に示した。
１）水分散測
水分散如何を確認するために、５００ｍｌのガラスビーカーに５００ｇの蒸留水と前記製造されたビーズ５０ｍｇを仕込み、前記ガラスビーカーを常温で超音波洗浄器に水浴して６０ｋＨｚの周波数で１０分間分散処理を施した。
前記分散処理された溶液を１分間静置した後、水の表面から深さ２ｃｍの溶液を１５ｍｌ採取し、濁度計を用いて前記溶液の濁度を測定した。濁度計は、ネフェロメトリー測定法を用いたＫ１００－ＴＢ（ＩＳＴＥＫ製）を使用した。
ネフェロメトリー測定法は、光が混濁液入りの標準セルを通過しながら、水の中にある粒子によって様々な方向に散らされるが、この散乱光を光源から９０度の方向に置かれている受信機で検出して濁度に換算する方法であって、このような散乱光測定方法の場合は、透過光と散乱光の割合が溶液の濃度に比例することを用いて、濁度を測定する。
このとき、ＮＴＵは、Ｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｒｉｃ Ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ Ｕｎｉｔの略字であり、ネフェロメトリー測定法では、散乱光と濁度（計量化された量）との関係を示すために散乱光の測定は照射光の９０度で行われ、９０度での１ＮＴＵは３．２５ｐｐｍ ＳｉＯ２を意味する。
したがって、濁度は、同じ量の粒子を水に分散させたときに溶液上に分散している粒子の濃度が水分散程度によって変わることを変数として測定される。よって、濁度の変化が粒子の分散性を説明する根拠となる。
一方、終端速度を用いて水の中で１分間粒子サイズと比重を異ならせた粒子の沈降深さを計算した結果を、表９にまとめた。
【0125】
【表9】
【0126】
これによれば、本発明の実施例のビーズの粒子サイズと比重の範囲で水に分散している粒子が１分間沈降する深さは、０．１ｃｍ以内である。よって、溶液を１分間静置した後、水の表面から深さ２ｃｍの溶液を採取する場合、妥当性のある濁度値を求めることができる。
◎：１５０ＮＴＵ超過（水分散が非常に良い）
○：１００～１５０（水分散が良い）
△：２０ＮＴＵ以上８０ＮＴＵ未満（一部水分散）
Ｘ：２０ＮＴＵ未満（水分散なし）
２）凝集
ＦＥ－ＳＥＭ分析を介して全５０００粒子中の３つ以上の粒子凝集をカウントした。凝集に対する判定基準は、次のとおりである。
Ｏ：０％～０．２％
Ｘ：０．２％超過
◎：１５０ＮＴＵ超過（水分散が非常に良い）
○：１００～１５０（水分散が良い）
△：２０ＮＴＵ以上８０ＮＴＵ未満（一部水分散）
Ｘ：２０ＮＴＵ未満（水分散なし）
２）凝集
ＦＥ－ＳＥＭ分析を介して全５０００粒子中の３つ以上の粒子凝集をカウントした。凝集に対する判定基準は、次のとおりである。
Ｏ：０％～０．２％
Ｘ：０．２％超過
【0127】
【表10】
【0128】
第３モードの実験例３－２：圧縮強さ実験
圧縮強さ試験方法は、前述した第１モードの方法と同様なので、詳細な説明を省略する。
微小圧縮試験機（ＭＣＴ、Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｍｐｒｅｓｓ Ｔｅｓｔｅｒ、ＦＩＳＨＥＲＳＣＯＰＥ ＨＭ２０００）の装備によって、一辺の長さが５０μｍである平面圧子（Ｉｎｄｅｎｔｅｒ）を用いて、圧子の圧縮速度を０．３３ｍＮ／ｓｅｃとし、上昇速度は１０秒に０．１ｍＮまで到達する条件にして測定する。この時、使用した最大力は、粒子が６０％以上変形を起こす力を加えた。使用した最大力が１５ｍＮであった。
この時、得られた実施例３－１～３－１１及び比較例３－１～３－５のビーズの圧縮変位及びそのときの力を用いて前記式３から変形量による圧縮強さを計算し、表１０に示した。また、変形量による圧縮強さは１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％単位で計算し、その結果をそれぞれ表１１～表１３に示した。
圧縮強さ試験方法は、前述した第１モードの方法と同様なので、詳細な説明を省略する。
微小圧縮試験機（ＭＣＴ、Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｍｐｒｅｓｓ Ｔｅｓｔｅｒ、ＦＩＳＨＥＲＳＣＯＰＥ ＨＭ２０００）の装備によって、一辺の長さが５０μｍである平面圧子（Ｉｎｄｅｎｔｅｒ）を用いて、圧子の圧縮速度を０．３３ｍＮ／ｓｅｃとし、上昇速度は１０秒に０．１ｍＮまで到達する条件にして測定する。この時、使用した最大力は、粒子が６０％以上変形を起こす力を加えた。使用した最大力が１５ｍＮであった。
この時、得られた実施例３－１～３－１１及び比較例３－１～３－５のビーズの圧縮変位及びそのときの力を用いて前記式３から変形量による圧縮強さを計算し、表１０に示した。また、変形量による圧縮強さは１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％単位で計算し、その結果をそれぞれ表１１～表１３に示した。
【0129】
【表11】
【0130】
【表12】
【0131】
【表13】
【0132】
前述した各実施例で例示された特徴、構造、効果などは、実施例の属する分野における通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組み合わせ又は変形実施が可能である。よって、それらの組み合わせと変形実施に関わる内容も本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【図1】
